機械密封構成及界說
　　
　　機械密封(mechanical seal)是指由至少一對筆直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償組織彈力（或磁力）的效果下以及輔佐密封的合作下堅持貼兼并相對滑動而構成的避免流體走漏的設備。彈力加載組織與輔佐密封是金屬性紋管的機械密封咱們稱為金屬波紋管密封。在輕型密封中，還有運用橡膠波紋管作輔佐密封的，橡膠波紋管彈力有限，一般需求輔以繃簧來滿足加載彈力。 “機械密封”一般被人們簡稱為“機封”。
　　
　　機械密封的底子組成：
　　
　　首要部件
　　
　　動環(huán)和靜環(huán)。
　　
　　輔佐密封件
　　
　　密封圈（有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡膠O圈等）。
　　
　　彈力補償組織
　　
　　繃簧、推環(huán)。
　　
　　傳動件
　　
　　繃簧座及鍵或各種螺釘。
　　
　　機械密封是一種旋轉機械的油封設備。比方離心泵、離心機、反應釜和緊縮機等設備。由于傳動軸貫穿在設備表里，這樣，軸與設備之間存在一個圓周空隙，設備中的介質經過該空隙向外走漏，假如設備內壓力低于大氣壓，則空氣向設備內走漏，因而有必要有一個阻撓走漏的軸封設備。軸封的品種許多，由于機械密封具有走漏量少和壽命長等長處，所以當今世界上機械密封是在這些設備首要的軸密封方法。機械密封又名端面密封，在國家有關規(guī)范中是這樣界說的：“由至少一對筆直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償組織彈力（或磁力）的效果以及輔佐密封的合作下堅持貼兼并相對滑動而構成的避免流體走漏的設備。”
　　
　　對密封環(huán)的要求：
　　
　　密封環(huán)是動環(huán)和靜環(huán)的總稱，是構成機械密封首要的元件。密封環(huán)在很大程度上決議了機械密封的運用功能和壽命，因而，對它提出了一些要求。
　　
　　有滿足的強度和剛度
　　
　　在作業(yè)條件下(如壓力、溫度和滑動速度等)不損壞，變形應盡量的小，作業(yè)條件動搖時仍能堅持密封性。尤其是密封端面要有滿足的強度以及必定的耐腐蝕才能，以保證產品有滿足的運用壽命。
　　
　　有杰出的耐熱沖擊才能
　　
　　為此，要求資料有較高的導熱系數(shù)和較小的線脹大系數(shù)，接受熱沖擊時不至于開裂。
　　
　　較小的沖突系數(shù)
　　
　　密封環(huán)匹配應有較小的沖突系數(shù)。
　　
　　杰出的自光滑性
　　
　　作業(yè)中如發(fā)作短時刻的干沖突，不損害密封端面。因而，密封環(huán)要有杰出的自光滑性，密封環(huán)資料與密封流體還要有很好的浸潤性。
　　
　　結構簡略
　　
　　密封環(huán)結構應力求簡略對稱，優(yōu)先考慮用整體型結構，也可采用組合式(如鑲裝式)密封環(huán)，盡量避免用密封端面噴涂式結構。
　　
　　密封環(huán)要簡單加工制作
　　
　　設備和修理要方便，價格要低價。
　　
　　機械密封作業(yè)應留意問題
　　
　　設備時留意事項
　　
　　a.要十分留意避免設備中所發(fā)作的設備差錯
　　
　　（1）上緊壓蓋應在聯(lián)軸器找正后進行，螺栓應均勻上支，避免壓蓋端面偏斜，用塞尺查看各點，其差錯不大于0.05毫米。
　　
　　（2）查看壓蓋與軸或軸套外徑的合作空隙（即同心度），四周要均勻，用塞尺查看各點允差不大于0.01毫米。
　　
　　b.繃簧緊縮量要按規(guī)則進行，不允許有過大或過小現(xiàn)象，要求差錯2.00毫米。過大會添加端面比壓，加快端面磨損。過小會構成比壓缺乏而不能起到密封效果。
　　
　　c.動環(huán)設備后，將動環(huán)壓向繃簧后應能主動彈回來。
　　
　　設備時方位要求
　　
　　為了保證機械密封安穩(wěn)的工作、長壽命和低走漏功能，將它正確地設備在機器上是十分重要的。設備時有必要留意的事項：
　　
　　（1）部件的承認
　　
　　把機械密封設備到機器上時，設備前要很好的與總裝置圖相對照，承認零件是否已預備*，這時要留意密封磨擦副密封面、密封圈等有無傷痕、殘缺等反常現(xiàn)象，還要留意與填料、密封圈（O環(huán)）等相觸摸的軸或軸套外表、法蘭等部件上有無傷痕，若發(fā)現(xiàn)有反常的現(xiàn)象，則有必要替換或修補后再運用。
　　
　　在實踐進行設備時，不要將超越需求的零件帶到現(xiàn)場，這樣，設備結束后零件如有剩下，則是設備時有了漏裝的當?shù)兀蝗袅慵狈Γ瑒t意味著不必要的當?shù)匾财囱b上了零件，這也就起到了在設備時自檢的效果。
　　
　　（有人以為一個好的裝置工是不需求圖紙和其它符號，這是過錯的。那他僅僅個熟練工不是個好檢修工）
　　
　　（2）設備方位
　　
　　設備要領隨機械密封型式、機器品種的不同而不同。這兒不再贅述
　　
　　設備時技能要求
　　
　　機械密封是屬于較高精度的機械部件，對其正確的設備與操刁難它的運用壽命有大大的影響。咱們一般依照石油化工部規(guī)則的規(guī)范。
　　
　　設備機械密封的泵與機械密封合作部分的技能要求如下:
　　
　　1、軸曲折度：大不大于0.05毫米；
　　
　　2、轉子振擺：動環(huán)密封圈處的軸套鄰近不大于0.06毫米；
　　
　　3、軸的軸向竄動量不允許超越±0.5毫米，假如帶軸套，不允許軸套有松動；
　　
　　4、聯(lián)軸器的找正差錯：關于齒式聯(lián)軸器不大于0.08～0.10毫米（P2008C），關于彈性聯(lián)軸器不大于0.05～0.06毫米；（習慣做法端跳<0.05,徑跳<0.10）
　　
　　5壓蓋（靜環(huán)座）與密封合作止口對軸中心線的同心度允差0.05毫米，與墊片觸摸的平面臨中心線的筆直度值允差0.03～0.05毫米，假如達不到要求，密封腔要進行加工；
　　
　　6、設備動環(huán)密封圈的軸套端部，以及設備靜環(huán)密封圈的壓蓋（或殼體）的端部應倒角，并修光滑。
　　
　　拆開時留意事項
　　
　　a.在設備、拆開機械密封時要細心，嚴禁動用手錘和扁鏟，避免損壞密封元件。假如結垢拆開不下時，應清洗潔凈后再進行拆開。
　　
　　b.假如在泵兩頭都用機械密封時，在裝置，拆開過程中互相照顧，避免捉襟見肘。
　　
　　c.對工作過的機械密封，凡有壓蓋松動使密封發(fā)作移動的狀況，則動態(tài)環(huán)零件有必要替換，不該從頭上緊持續(xù)運用。由于松動后沖突副本來工作軌道會發(fā)作變化，觸摸面的密封性就很簡單遭到損壞。
　　
　　機封的保護問題：
　　
　　發(fā)動前的預備作業(yè)
　　
　　a.全面查看機械密封，以及隸屬設備和管線設備是否*，是否契合技能要求。
　　
　　b.機械密封發(fā)動前進行靜壓實驗，查看機械密封是否有走漏現(xiàn)象。若走漏較多，應查清原因設法消除。如仍無效，則應拆開查看并從頭設備。一般靜壓實驗壓力用2~3公斤/平方厘米。
　　
　　c.按泵旋向盤車，查看是否輕捷均勻。如盤車費勁或不動時，則應查看裝置尺度是否過錯，設備是否合理。
　　
　　設備與停運
　　
　　a.發(fā)動前應堅持密封腔內充體。關于運送凝聚的介質時，運用蒸氣將密封腔加熱使介質熔化。發(fā)動前有必要盤車，以避免俄然發(fā)動而構成軟環(huán)碎裂。
　　
　　b.關于運用泵外封油體系的機械密封，應先發(fā)動封油體系。泊車后后中止封油體系。
　　
　　c.熱油泵停運后不能立刻中止封油腔及端面密封的冷卻水，應待端面密封處油溫降到80度以下時，才能夠中止冷卻水，避免損壞密封零件。
　　
　　工作
　　
　　a.泵發(fā)動后若有細微走漏現(xiàn)象，應調查一段時刻。如接連工作4小時，走漏量仍不減小，則應停泵查看。
　　
　　b.泵的操作壓力應平穩(wěn)，壓力動搖不大于1公斤/平方厘米。
　　
　　c.泵在工作中，應避免發(fā)作抽暇現(xiàn)象，避免構成密封面干沖突及密封損壞。
　　
　　d.密封狀況要常常查看。工作中，當其走漏超越規(guī)范時，重質油不大于5滴/分，輕質油不大于10滴/分，如2-3日內仍無好轉趨勢，則應停泵查看密封設備。
　　
　　機封毛病及失效原因：
　　
　　毛病原因
　　
　　機械密封的毛病大體上都是由反常的走漏、反常的磨損、反常的扭矩等現(xiàn)象呈現(xiàn)后才被人們所知道。構成毛病的原因大致有如下四方面：
　　
　　1、機械密封的規(guī)劃選型不對；
　　
　　2、機械密封質量欠好；
　　
　　3、運用或設備機械密封的機器自身精度達不到要求；
　　
　　4、機器工作操作過錯。
　　
　　具體狀況具體剖析
　　
　　密封失效的原因及剖析
　　
　　（一）密封失效首要有下述三種原因：
　　
　　1、密封面翻開
　　
　　在修補機械密封時，85%的密封失效不是因磨損構成，而是在磨損前就已走漏了。
　　
　　當密封面一翻開，介質中的固體微粒在液體壓力的效果下進入密封面，密封面閉合后，這些固體微粒就嵌入軟環(huán)（一般是右墨環(huán)）的面上，這實踐成了一個“砂輪”會損壞硬環(huán)外表。
　　
　　由于動環(huán)或橡膠圈緊固在軸（軸套）上，當軸串動時，動環(huán)不能及時貼合，而使密封面翻開，并且密封面的滯后閉合，就使固體微粒進入密封面中。
　　
　　同時軸（軸套）和滑動部件之間也存在有固體微粒，影響橡膠圈或動環(huán)的滑動（相對動密封點，常見毛病）。別的，介質也會在橡膠圈與軸（軸套）磨擦部位發(fā)作結晶物，在繃簧處也會存有固體物質，都會使密封面翻開。
　　
　　2過熱
　　
　　因密封面上會發(fā)作熱，故橡膠圈運用溫度應低于規(guī)劃規(guī)范。氟橡膠和聚四氟乙烯的運用溫度為216℃，丁晴橡膠的運用溫度為162℃，盡管它們都能接受較高的溫度，但因密封面發(fā)作的熱較高，所以橡膠圈有持續(xù)硫化的風險，終究失掉彈性而走漏。（冷區(qū)考慮冷脆）
　　
　　密封面之間還會因熱引起介質的結晶，如結碳，構成滑動部件被粘住和密封面被凝聚。并且有些聚合物因過熱而焦化，有些流體因過熱而失掉光滑等乃至閃火。
　　
　　過熱除能改動介質的狀況外，還會加重它的腐蝕速率。引起金屬零件的變形，合金面的開裂，以及某些鍍層裂縫，規(guī)劃應選用平衡型機械密封，以下降比壓避免過熱。
　　
　　3超差
　　
　　正確的裝置公役，關于設備機械密封是很必要的，軸（軸套）有必要有適宜的外表粗糙度和正確的尺度，但制作者很少供給公役數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對設備來講都是很要害的。（依托經驗和常識）
　　
　　機械密封的尺度精度及形位公役有必要契合圖紙要求，超差將會導致密封提早失效。
　　
　　（二）密封失效原因剖析
　　
　　密封面自身也會供給密封失效的痕跡，如振蕩時，在傳動零件上就會有磨損的痕跡，如痕跡不明顯，則一般是裝置不妥構成的。
　　
　　關于質量較差的石墨環(huán)（動環(huán)）來講，其內部氣孔較多，這是由于在制作過程中，集合在石墨內部的氣體脹大將碳微粒吹出的所構成的，因而這種低質的石墨環(huán)在密封啟用中，其碳微粒很簡單掉落，而使密封面在密封停用時粘住。
　　
　　密封面內圓柱面上的傷痕很可能是外面的雜物進入密封面或設備不妥構成的。密封面上的環(huán)形溝槽，多數(shù)是固體微粒堆積于密封面而引起的。
　　
　　石墨環(huán)（動環(huán)）的裂紋是由于傳動件的振蕩，橡膠圈的漲大以及石墨環(huán)自身的內應力構成的，而結焦則是因高溫所構成的，這在煉油廠的高溫熱油介質中是常見的。
　　
　　發(fā)煙硫酸、硝酸、、次綠酸鈉、王水、過氫氧化物等對石墨有腐蝕效果的幾種強氧化劑，其腐蝕效果隨溫度添加而加重。
　　
　　一般硬環(huán)（靜環(huán)）外表的過熱會引起密封環(huán)的嚴峻磨損，如無冷卻的立式泵。在高溫、高壓下、繃簧緊縮過大，軸串動也會過大的狀況下，都會引起密封面的過渡磨損，
　　
　　在查看硬環(huán)外表時有四種痕跡要留意：
　　
　　（1）陶瓷環(huán)決裂；（2）熱裂；（3）刻痕；（4）鍍層的掉落。
　　
　　陶瓷環(huán)裝置過緊是決裂的首要原因，裝置不妥者也是一個較常見的原因。
　　
　　由于鍍層資料與基體資料二者線脹速率不同，所以溫度升高時，環(huán)外表會呈現(xiàn)裂紋，司太立特合金尤為嚴峻。在較的涂層資料中，鈷基碳化鎢不如鎳基涂層。而對密封面進行冷卻，能有效地避免熱裂，殘留在密封面上的固體微粒常常損壞外表，如磨削時砂輪上的砂粒就會損害硬環(huán)外表，導致密封面翻開或在密封面之間生成結晶物，而在從頭研磨石墨環(huán)后，研磨料就會嵌入石墨環(huán)外表。
　　
　　橡膠圈的失效與運用方法有關，一般高壓是使限制成型的○型圈失效的一個原因，當發(fā)現(xiàn)○型變成矩形或環(huán)變硬時，就需求調整緊縮量，否則會發(fā)熱。所以有必要了解一種組成橡膠的運用溫度。組成橡膠圈溶脹大多半是因化學腐蝕構成的，它們都具有一些各自的特點，如氟橡膠耐較高溫度，而乙烯、丙烯○型圈在石油光滑油中運用會脹大，臭氧對丁晴橡膠有腐蝕效果，所以丁晴橡膠制品不要裝在電動機內，因而高溫及化學腐蝕一般是構成橡膠制品硬化、裂紋的首要原因。
　　
　　設備時橡膠制件被割傷和外表有刻痕，也是密封失效常見的原因。而軸上的舊固定螺釘、鍵槽、花鍵軸，尖利的軸肩等痕跡都會損害橡膠制件。
　　
　　這兒，關于密封面磨損痕跡尚需補充以下幾點，查看磨損痕跡，能夠協(xié)助剖析毛病。
　　
　　1，磨損變寬：標明機泵發(fā)作了嚴峻的不對中。
　　
　　其原因是： （1）軸承損壞；
　　
　　（2）軸振蕩或軸變形；
　　
　　（3）軸曲折；
　　
　　（4）泵汽蝕發(fā)作振蕩；
　　
　　（5）聯(lián)軸器未對中；
　　
　　（6）管子嚴峻變形；
　　
　　（7）密封靜環(huán)傾斜。
　　
　　2，磨痕變窄：磨痕比兩個密封面的小寬度還要窄，這闡明密封超壓，壓力或溫度使密封面變形。
　　
　　3，無磨痕：
　　
　　闡明密封面不粘合。查看繃簧等補償組織是否打滑或受阻止。
　　
　　4，密封面無磨痕但有亮點。
　　
　　密封面翹曲會呈現(xiàn)有亮點而無磨痕。壓力太高，壓蓋螺拴未擰好或未夾好，或泵外表粗糙均能構成亮點。當采用兩個螺拴的壓蓋時，其剛度不行，變形也是構成亮點的一個原因。
　　
　　這種癥狀的呈現(xiàn)闡明：密封可能一開車就發(fā)作走漏。
　　
　　5，密封面有切邊：
　　
　　這是由于密封面分得太開，而在合攏時開裂。閃蒸（氣化）是較遍及的密封面分隔的原因，特別是在熱水體系或流體中有凝液時，水從液體脹大成蒸氣，可使密封面分隔。（冷介質氣化也同樣會構成）
　　
　　密封的金屬零件，如繃簧、固定螺釘，傳動件及金屬套都可能成為密封失效的本源。受交變應力效果的繃簧受腐蝕是它的首要問題，由于金屬在應力效果下會敏捷腐蝕，不繡鋼繃簧易受氯化物的應力腐蝕，且世界上存在許多的氯化物，所以有國外部分建議，不要運用不銹鋼繃簧，而引薦運用耐蝕性較高的哈斯特合金鋼的繃簧。別的，裝置不妥構成繃簧疲憊是失效的又一原因。
　　
　　機械密封運用的固定螺釘，不要用硬化后的資料來做，因熱處理會下降金屬的耐蝕才能，而未經熱處理的較軟的固定螺釘能緊固在軸上。
　　
　　振蕩、偏斜、不同心會使傳動件磨損，如密封面發(fā)動時有粘住的現(xiàn)象時，傳動件會曲折乃至損壞，而磨擦效果發(fā)作的熱常常加重腐蝕。
　　
　　金屬套外圓外表的磨痕，可能是從密封側進入套內的固體微粒構成的，它干擾密封的隨動才能。也可能是偏斜，不同心的原因構成的。
　　
　　金屬在溫升過程中要改動色彩，不銹鋼在運用時應留意下列溫度時的色彩。
　　
　　淡黃色————溫度為700～800℉（約370～432℃）
　　
　　棕 色————溫度為900～1000℉（約486～540℃）
　　
　　蘭 色————溫度為1100℉（約590℃）
　　
　　黑 色————溫度為1200℉（約648℃）
　　
　　當密封失效不契合上述任何一種時，檢修就比較困難，但下面幾種狀況的走漏可供參考：
　　
　　1、泵軸套走漏
　　
　　許多軸套不伸出密封箱，因而要判別走漏的來歷是很困難的。軸套的走漏一般是安穩(wěn)的，而密封面的走漏往往是添加或減小。密封面走漏后，使外表不平，但有時也會磨合到原狀。（有時不要急于檢修，可調查一段時刻再說）
　　
　　2、如密封周圍是潮濕的，并且看不出漏。這在起動時泵工作發(fā)作的離心力使走漏的液體回到密封面內，起一道屏障的效果。而從泵上的法蘭或接頭走漏的液體滴入填料箱內。
　　
　　3、熱脹大能使鑲接在金屬部件內的石墨環(huán)松脫，也可能是因低溫使O型環(huán)失掉彈性，而導致走漏。
　　
　　4、沖刷壓力發(fā)作動搖會引起密封失效，沖刷壓力有必要比密封腔壓力高一些，啟用裝在泵前的電磁閥和延時開關可保證沖刷中的殘留物在泵發(fā)動前或泊車后沖潔凈，如運用淬冷的方法來控制溫度，必定要保持密封腔的壓力。
　　
　　5、假如在冷卻隔套上沉積一層水垢，咱們可在密封腔底部裝一個石墨襯套，運用它的熱屏障效果來處理這些問題。
　　
　　6、熱交換器的走漏，往往是冷卻面上的積垢阻止了熱的傳遞，冷卻器內的流體流速就加快，或許熱交換器的方向裝反了。
　　
　　機械密封與軟填料密封區(qū)別
　　
　　長處：
　　
　　①密封可靠在長周期的工作中，密封狀況很安穩(wěn)，走漏量很小，按大略計算，其走漏量一般僅為軟填料密封的1/100；
　　
　　②運用壽命長在油、水類介質中一般可達1～2年或更長時刻，在化工介質中一般也能達半年以上；
　　
　　③沖突功率耗費小機械密封的沖突功率僅為軟填料密封的10%～50%；
　　
　　④軸或軸套底子上不受摩損；
　　
　　⑤修理周期長端面磨損后可主動補償，一般狀況下，毋需常常性的修理；
　　
　　⑥抗振性好 對旋轉軸的振蕩、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感；
　　
　　⑦適用規(guī)模廣機械密封能用于低溫、高溫、真空、高壓、不同轉速，以及各種腐蝕性介質和含磨粒介質等的密封。
　　
　　⑧對如今許多工廠的“零走漏”需求，盤根無法達到此要求；底子習慣規(guī)模廣，隨意性更大，但關于在工廠，常常替換或保護將對工廠構成很大丟失。
　　
　　缺陷：
　　
　　①結構較雜亂，對制作加工要求高；
　　
　　②設備與替換比較費事，并要求工人有必定的設備技能水平；
　　
　　③發(fā)作偶然性事故時，處理較困難；
　　
　　④一次性出資高。
　　
　　化工泵機封沖刷液流量計算
　　
　　化工泵機封沖刷液流量是根據(jù)沖突副發(fā)作的熱量被沖刷液帶走的熱平衡原理確定的。沖突副發(fā)作的熱量Q1可由下式確定
　　
　　Qq =fPcvA    (5-28)
　　
　　式中Pc—端面比壓，Pa；
　　
　　f—密封端面沖突因數(shù)，與沖突狀況、資料及介質有關，一般f=0.05～0.12；
　　
　　A—沖突副名義觸摸面積，rn2；
　　
　　v—沖突副均勻線速度，m／s。
　　
　　沖刷液帶走的熱量Q2為
　　
　　Q2=c△tρg W    (5-29)
　　
　　式中  c—沖刷液比熱容，J／(kg.K)；
　　
　　△t—沖刷液溫升，℃，關于油來說△t=10℃，水和液化氣取△t=2～3℃；
　　
　　ρ—沖刷液的密度，kg／m3；
　　
　　W—沖刷液流量，m3／s。
　　
　　由Q1=Q2可得沖刷液流量的計算公式為
　　
　　W=fPcvA/c△tρg    (5-30)
　　
　　渠誠泵業(yè)-GRG高溫管道離心泵,CDLF不銹鋼多級管道離心泵,ZW直聯(lián)式自吸泵,LW無堵塞立式管道排污泵