今天,主要介紹七種機械設(shè)計中常見的動密封形式,分別是填料密封、機械密封、干氣密封、迷宮密封、油封密封、動力密封和螺旋密封。
動設(shè)備密封問題是伴隨著設(shè)備的運行而始終存在的,今天為大家整理出了動設(shè)備上常用的各類密封形式、使用范圍、特點,使大家對密封問題有一個深入的了解。
一、填料密封
填料密封按其結(jié)構(gòu)特點可分為:
軟填料密封
硬填料密封
成型填料密封
1、軟填料密封
軟填料類型:盤根
盤根通常由較柔軟的線狀物編織而成,通過截面積是正方形的條狀物填充在密封腔體內(nèi),靠壓蓋產(chǎn)生壓緊力,壓緊填料,使填料壓緊在密封表面(軸的外表面和密封腔)上,產(chǎn)生密封效果的徑向力,達到密封作用。
軟填料適用場合: 盤根填料材料的選擇,決定了盤根的密封效果,一般來說盤根制造材料受現(xiàn)場介質(zhì)溫度、壓力及酸堿度的影響,且選擇盤根的材質(zhì)時,還需考慮盤根所工作的機械設(shè)備的表面粗糙程度、偏心及線速度等。
a.石墨盤根的特點是耐高溫、高壓,耐腐蝕,密封性能優(yōu)異,且作用穩(wěn)定、可靠,是解決高溫、高壓密封問題的最有效的產(chǎn)品之一。
b.芳綸盤根是一種高強度的有機纖維,再經(jīng)浸漬聚四氟乙烯乳液和潤滑劑浸泡。
c.聚四氟乙烯盤根是以純聚四氟乙烯分散樹脂為原料,先制成生料薄膜,再經(jīng)過捻線,編強織成盤根.常廣泛用于食品、制藥、造紙化纖等有較高清潔度要求,和有強腐蝕性介質(zhì)的閥門、泵上。
2、硬填料密封
硬填料密封有開口環(huán)和分瓣環(huán)兩類。
二、機械密封
機封由旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件兩部分組成(見下圖),靜環(huán)面成為密封的主密封面。
機械密封亦稱端面密封,按國家有關(guān)標準定義為:由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力(或磁力)作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動,而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。
三、干氣密封
干氣密封即“干運轉(zhuǎn)氣體密封”是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封的一種新型軸端密封,屬于非接觸密封。
特點:密封性能好,壽命長,不需密封油系統(tǒng),功率消耗少,操作簡單及運行維護費用低。干氣密封作為不需任何密封端面冷卻和潤滑用油的無維修密封系統(tǒng),正取代浮環(huán)密封和迷宮密封而成為石化行業(yè)高速離心壓縮機軸封的主體密封。
適用場合:離心式壓縮機等高速等高速流體機械,適用于少量工藝氣泄漏到大氣中無危害的工況,如空壓機,氮壓機等。
四、迷宮密封
迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)多個依次排列的環(huán)行密封齒,齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔,被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮的間隙時產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達到阻漏的目的,是離心式壓縮機級間和軸端最基本的密封形式,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點的不同,可分為平滑式、曲折式、階梯式及蜂窩式等四種類型。
1、平滑式迷宮密封
平滑式迷宮密封有整體和鑲片兩種結(jié)構(gòu),它結(jié)構(gòu)簡單,便于制造,但密封效果較差。
2、曲折式迷宮密封
曲折式迷宮密封也分整體和鑲片兩種結(jié)構(gòu),特點是密封齒的伸出高度不一樣,而且高低齒相間排列,與之相配的軸表面,是特制的凹凸溝槽,這種高低齒與凹凸槽相配合的結(jié)構(gòu),使平滑的密封間隙變成了曲折式,因此,增加了流動阻力,提高了密封效果。缺點是只能用在有水平剖分面的缸體或隔板中,并且密封體也要做成水平剖分型。
3、階梯式迷宮密封
階梯式迷宮密封從結(jié)構(gòu)上類似于平滑式迷宮密封,而密封效果與曲折式迷宮密封相似,常用于葉輪蓋板和平衡盤處。
4、蜂窩式迷宮密封
蜂窩式迷宮密封的密封齒片焊成蜂窩狀,以形成復(fù)雜形狀的膨脹室,它的密封性能優(yōu)于一般密封形式,適用于壓力差較大的場合,如離心式壓縮機的平衡盤密封。蜂窩式迷宮密封制造工藝復(fù)雜,密封片強度高,密封效果較好。
五、油封密封
油封密封是一種自緊式唇狀密封,結(jié)構(gòu)簡單,尺寸小,成本低廉,維護方便,阻轉(zhuǎn)矩較小,既能防止介質(zhì)泄漏,也能防止外部塵土和其它有害物質(zhì)侵入,而且對磨損有一定的補償能力,但不耐高壓,所以一般用在低壓場合的泵上。
六、動力密封
泵在運轉(zhuǎn)時,副葉輪所產(chǎn)生的壓頭平衡了主葉輪出口部分高壓液體,從而達到密封。停車時,副葉輪不起作用,因此必須同時配備停車密封裝置解決停車時可能產(chǎn)生的泵泄漏。副葉輪密封結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠、使用壽命長,泵在運轉(zhuǎn)中可實現(xiàn)滴水不漏,因此在輸送含雜質(zhì)的泵上經(jīng)常使用。
七、螺旋密封
螺旋密封也是動力密封的一種,它是在旋轉(zhuǎn)的軸上或者在軸的包容套上加工出螺旋槽,軸和套之間充有密封介質(zhì)。軸的旋轉(zhuǎn)使螺旋槽產(chǎn)生類似于泵的輸送作用,從而阻止介質(zhì)的泄漏。其密封能力的大小與螺旋角度、螺距、齒寬、齒高、齒的作用長度以及軸與套之間的間隙大小有關(guān)。由于密封之間不發(fā)生磨擦,因而壽命長,但由于結(jié)構(gòu)空間的限制,其螺旋長度一般較短,因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用時,其密封效果則會大打折扣。
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