在工业应用领域中,密封是指用于防止液体或气体等流体从机械设备缝隙相邻结合面间泄漏,以防止外界杂质如灰尘水分等侵入机械设备内部的零部件。根据密封工作时零件间是否运动可将密封分为静密封和动密封两大类。密封工作时,零件相对运动的是动密封,相对静止的是静密封。
机械密封是一种动密封,由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成,在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封圈的配合下,保持端面贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封安装于主机设备的腔体和伸出腔体的旋轴之间,起密封作用,机械密封广泛应用国内外的石油化工、油气输送、、电力、水电、制药、冶金、食品、船舶、航天航空、等各个领域。
密封环是动环和静环的总称(下同),是构成机械密封的元件。密封环在很大程度上决定了机械密封的使用性能和寿命,因此,对它提出了一些要求。有足够的强度和刚度在工作条件下(如压力、温度和滑动速度等)不损坏,变形应尽量的小,工作条件波动时仍能保持密封性。尤其是密封端面要有足够的强度以及一定的耐腐蚀能力,以保证产品有满意的使用寿命。有良好的耐热冲击能力为此,要求材料有较高的导热系数和较小的线膨胀系数,承受热冲击时不至于开裂。较小的摩擦系数密封环匹配应有较小的摩擦系数。良好的自润滑性工作中如发生短时间的干摩擦,不损伤密封端面。因此,密封环要有良好的自润滑性,密封环材料与密封流体还要有很好的浸润性。结构简单密封环结构应力求简单对称,优先考虑用整体型结构,也可采用组合式(如镶装式)密封环,尽量避免用密封端面喷涂式结构。密封环要容易加工制造安装和维修要方便,价格要低廉。
安装时1、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差(1)、上紧压盖应在联轴器找正后进行,螺栓应均匀上支,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查各点,其误差不大于0.05毫米。(2)、检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度),四周要均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。2、弹簧压缩量要按规定进行,不允许有过大或过小现象,要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压,加速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。3、动环安装后,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。安装时位置要求为了保证机械密封稳定的运行、长寿命和低泄漏性能,将它正确地安装在机器上是十分重要的。
机械密封的主要部件包括动环、静环、冷却装置和压紧弹簧,但是想要达到满意的使用效率,这些部件是远远不够的,还需要其相应的系统构成,所以接下来为翻遍大家了解,就其系统构成进行了解。
1、轴封箱
过去盛装机械密封的轴封箱是为软填料密封设计的填料函。它不适合用于盛装机械密封,不仅尺寸太小、间隙太窄,而且简单的圆筒形状也不合适。
国外已制订了加大尺寸的机械密封轴封箱的标准。此外美国_杜拉密泰列克公司和英国流体力学研究集团都在研究合理的机械密封轴封箱,其形状不仅应该有利于流体流动和热量散除,同时还应该有利于去除固体颗粒,给密封造成良好的周围环境。
2、易挥发物逸出量控制
过去只注意消除看得见的流体泄漏,而不注意看不见的易挥发物逸出量的控制,这样就造成环境污染并对装置和人身有危险性。国外如美国摩擦学会与润滑工程师学会的密封技术制订了SP-30(1994)、SP-32(1990)和SP-33(1991)的带机械密封转动机械、压缩机和螺杆系统的控制易挥发逸出量法规的指南。SP-30分三个阶段实施。其中明确规定阻塞流体和缓冲流体的定义,澄清错误、混淆的概念。阻塞流体是引入双密封之间完全阻塞工艺流体漏到周围环境的流体。阻塞流体的压力总是高于被密封的工艺流体压力。缓冲流体是双密封之间用作润滑剂或缓冲剂的流体,缓冲流体压力总是比被密封工艺流体压力低。