機(jī)械密封是指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。
機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動(dòng)軸貫穿在設(shè)備內(nèi)外,這樣,軸與設(shè)備之間存在一個(gè)圓周間隙,設(shè)備中的介質(zhì)通過(guò)該間隙向外泄漏,如果設(shè)備內(nèi)壓力低于大氣壓,則空氣向設(shè)備內(nèi)泄漏,因此要有一個(gè)阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種類很多,由于機(jī)械密封具有泄漏量少和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),所以世界上機(jī)械密封是在這些設(shè)備主要的軸密封方式。機(jī)械密封又叫端面密封,在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中是這樣定義的:“由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。”
機(jī)械密封中流體可能泄漏的途徑有A、B、C、D四個(gè)通道。 C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封,二者均屬靜密封。B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封,當(dāng)端面摩擦磨損后,它僅僅能追隨補(bǔ)償環(huán)沿軸向作微量的移動(dòng),實(shí)際上仍然是一個(gè)相對(duì)靜密封。因此,這些泄漏通道相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易封堵。靜密封元件常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封,有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結(jié)構(gòu)。 A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封,它是機(jī)械密封裝置中的主密封,也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。因此,對(duì)密封端面的加工要求很高,同時(shí)為了使密封端面間保持需要的潤(rùn)滑液膜,嚴(yán)格腔制端面上的單位面積壓力,壓力過(guò)大,不易形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑液膜,會(huì)加速端面的磨損;壓力過(guò)小,泄漏量增加。所以,要獲得良好的密封性能又有足夠壽命,在設(shè)計(jì)和安裝機(jī)械密封時(shí), 要端面單位面積壓力值在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>
機(jī)械密封與軟填料密封比較,有如下優(yōu)點(diǎn):
①密封在長(zhǎng)周期的運(yùn)行中,密封狀態(tài)很穩(wěn)定,泄漏量很小,按粗略統(tǒng)計(jì),其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100;
②使用壽命長(zhǎng)在油、水類介質(zhì)中一般可達(dá)1~2年或長(zhǎng)時(shí)間,在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上;
③摩擦功率消耗小機(jī)械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%~50%。
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