机械密封的概念，机械密封的基本结构及特点

1. 第一章概述机械密封是旋转轴的动压密封，分为接触式和非接触式两种。目前多采用接触式机械密封，但非接触式机械密封目前正在推广应用。的发展并引起广泛关注。机械密封虽然是机器的非功能部件，但在减少泄漏、稳定生产方面发挥着重大作用。据石化行业研究，目前80-90%的离心泵轴封采用机械密封。机械密封最常用于高温、高压、高速、腐蚀性、有毒、易燃、易爆等工况条件恶劣的场所。因此，机械密封已成为离心泵最重要的轴密封方式。

第一节机械密封发展概述机械密封于1885年在英国首次发明，并获得专利，并于1900年开始使用。第一台氨制冷机于1876 年问世，直到20 年代空气分离技术才得到发展，机械密封在制冷设备中得到广泛应用。因此，世界著名的密封件公司如英国Crane Packing Ltd.德国Pacific-Wietz GmbH等从1923年起就致力于制造机械密封，1934年美国Durametalic Co.开始制造机械密封。正式生产。后来的公司Nippon Pillar Wrapping Co. Ltd.于1950年研发机械密封，并于1954年实现商业化。第二次世界大战和石化工业的发展产生了减少泄漏和节约能源的需求。为此，机械密封广泛应用于汽车制造、泵制造、石油化工企业等，并于1945年在美国、1955年在日本开始流行。机械密封最早在德国研究和使用，但由于战争的原因，直到战后才重新整理和发展，现在在密封理论研究方面处于世界领先地位。日本自20世纪50年代起就开始研究、制造机械密封并将其用于炼油工业，自1958年起机械密封已应用于大多数离心油泵。 1966年，日本筹建天津机械密封厂（现与英国起重机密封公司合资，更名为天津起重机密封有限公司），这是第一家专业生产机械密封的工厂，后来成立了天津机械密封厂。 已确立的。天津机械密封研究所此后，沉阳水泵厂、沉阳机械密封研究所、上海水泵厂、北京化工机械厂、军工企业、地方和乡镇企业等部门相继建立和生产机械密封。目前，全国有大大小小的机械密封生产企业近百家。年生产各类机械密封10万套，广泛应用于各工业领域。多年的生产经验证明，机械密封具有密封性能好、使用寿命长、摩擦损失小、工作可靠、相对经济性好的特点，适用于“流、爆、滴、漏”，改善设备运行。条件和操纵：条件发挥了重要作用。因此，现在超过80%的炼油厂工艺介质泵都使用机械密封。随着机械密封应用范围的扩大，各国相应的机械密封标准也出现了，如西德DIN24960、英国BS5257（第3章）、日本JISB2405、美国API610泵机械密封等。管道监管冲洗。为了统一机械密封的密封腔规格，国际标准化组织制定了ISO3069机械密封密封腔尺寸，西德Burgmann、西德Pacific Witz、英国Crane和Pillar等公司均采用该标准。它一直。日本、日本鹰等公司。日本于1975年制定了泵用机械密封标准，1978年制定了釜用机械密封标准。目前，机电工业部合肥通用机械研究院、化工部兰州化工机械研究院、中国造船厂等机构已制定了29种机械密封标准和技术条件。如表1-1所示。

表1-1 国产机械密封标准及规范

海豹科学是一门涉及多个领域的边缘科学，但学科尚未完全形成，来自世界各地的海豹研究者仍在不断进行研究和争论。我国石油大学、北京化工大学、天津大学等机构和相关研究部门也在进行密封理论的研究和探讨，如机械密封摩擦环的动态热应力、端部高温开裂机理等。脸。机械密封之所以得到如此广泛的应用，例如机械密封的PV值、机械密封的性能、测试以及对辅助设备密封寿命的影响，比理论指导和设计改进更重要的是摩擦副材料研究开发的成果。机械密封的推出表明，采用多种适合工艺介质的材料，密封件可以达到理想的效果。虽然日本机械密封所用材料的种类没有其他国家那么多，但适合本国国情的密封材料却层出不穷。例如生产强碱用硬质合金环、氮化硅密封环、各种氧化铝陶瓷环等机械密封，以及以哈尔滨、上海、四川东新三大电煤厂为代表的石墨制品等。所使用的石墨产品系列基本可以满足国内密封件的需要。同时，日本在自主开发的基础上，吸收和引进了国外先进技术。例如，天津机械密封厂与英国起重机密封公司合资，引进计算机设计和管理技术，生产起重机59U、59B、109、209、10T等系列产品，浙江丰华机械密封厂引进计算机设计和管理技术。日本Eagle公司的碳化硅密封圈制造技术已实现量产。其他工厂引进了西德Bergmann和美国Egg Searoll的技术。日本生产机械密封已有20多年的历史，机械密封种类有10多种，具有一定的生产性能水平。但国产机械密封与国外机械密封相比还存在一定的差距，请参考下面的列表，帮助您了解国内外机械密封的相关参数。

表1-2 国内外机械密封性能对比表

我国机械密封不仅在性能上落后于其他国家，而且产品种类和规格也比国外专业密封公司少。例如，我国专业机械密封厂只有10个系列的产品型号，而英国克兰公司有A至F六组44个系列产品，西德巴格曼有泵用机械密封17个系列。有六个系列的坩埚以及该系列内的子系列。必须指出的是，这种差异不仅限于密封性能或类型，还包括管理上的差异。国外密封企业拥有与其蓝图相对应的完整产品和材料代码体系。生产系列化、标准化，通用性强，生产灵活，产品不仅符合标准规格，而且满足用户要求。目前机械密封的发展趋势可分为：1.改善密封性能并减少摩擦和热量的窄面积密封，2.开发高PV值以满足高速和高压要求，以及3.串联双端面、多端面及复合密封（如普通机械密封与波纹管密封组合的密封）的应用4.低温密封、深冷密封5.高粘度、颗粒污染介质密封； 6.核电站采用机械密封，使泵等密封更加安全可靠；7.特殊材料、优化匹配材料、易成型材料的研究（主要对新型陶瓷感兴趣）；8.密封端部形状的改进9. 轻载密封和剖分式密封的应用； 10. 焊接波纹管和多层（二层、三层）波纹管的应用； 11. 密封面泄漏检测与报警装置的应用； 12. 密封面泄漏检测与报警装置的应用； 12.控制。

第二节机械密封的工作原理、结构及分类(一)机械密封的工作原理机械密封是用在旋转轴上的动密封，也称端面密封，密封面是垂直的(或垂直)。是一大特色。 （略）轴向磨损补偿机构由转轴、弹性元件、辅助密封圈等组成。因此，机械密封又称为“轴向滑环密封”。关于机械密封的理论有很多，所以没有通用的标准，但这里摘录自机械密封国家标准GB5894-86：《机械密封》（端面密封）——至少由一对组成的旋转密封该装置具有垂直于轴线的表面，通过流体压力、补偿机构的弹力（或磁力）和辅助密封件的配合保持配合和相对滑动，防止流体泄漏。 “当然，随着机械密封的发展，机械密封的定义和术语可能会发生变化。·辅助密封的含义会随着其使用而扩大。机械密封有多种结构，但工作原理基本相同。机械密封的工作原理是利用两个相互兼容的、垂直于旋转轴线且彼此相对的平面密封面。

旋转密封装置。弹簧、波纹管等弹性件以及密封介质的压力，使随轴旋转的动环和不随轴旋转的静环的接触端面产生适当的压紧力。轴。是指两个接触端面相互紧密接触，接合时，端面之间保持极薄的液膜，达到密封的目的。机械密封通常有四个密封点：A、B、C、D 点，如图1-1 所示。 A点为端面密封点，B点为静环与压盖端面之间的密封点，C点为动环与轴（或轴套）配合面之间的密封点，D点为压盖与阀体之间的密封点（密封盒之间的密封点）。除A 点为动密封外，B、C、D 点均为静密封。因此，本文所提到的机械密封均指接触式机械密封。 （2）机械密封的基本结构机械密封正在迅速发展，新的结构不断被创造出来。泵、釜等机械密封的基本结构由以下四部分组成（图1-1）。环（摩擦副）——动环和静环； 2. 阻尼补偿和压缩机构（弹性元件）——由弹簧、波纹管或波纹管和弹簧组成： 3. 辅助密封件——端部密封环除外防漏密封件（O 型） 、V型、楔形环密封等。 4、弹簧座、固定螺钉、推环、传动销等传动部件以上四部分构成机械密封总成。提高机械密封的密封效果和石油化工系统中的机械密封结构，图1-2仅示出了部分机械密封结构，通常各密封公司以单端面结构为基础，组合不同类型的零部件，形成不同的机械密封结构；双端面结构可适应不同的工艺条件和介质要求，可组合适合特殊用途的密封件，例如密封件、多端面密封件、混合密封件、单端面密封件。扬子石化公司，见该公司机械密封产品介绍中第三章国外密封件实例（三）机械密封件分类机械密封件根据密封件的不同可分为多种类型。主机用途、工作原理、结构特点、使用条件等，分类或类型、形状的名称没有统一的规定。

我国新颁布的专业标准ZBJ22001-88 《机械密封分类方法》是根据用途、原理、结构、使用条件、轴径等方面比较全面的分类方法。从实用角度看，机械密封通常分为平衡型和不平衡型、单端面和双端面、大（单）弹簧和小（多）弹簧、外型和内型、有组合和无组合等，等马苏。 - 后置式还是直列式；用途是用于泵还是釜？将机械密封分类可以帮助您了解机械密封的结构和功能。常规机械密封比较实用的分类方法如表1-3所示。扬子石化引进设备采用的机械密封型号及结构如表2-4所示。

表1-3 机械密封类型