机械密封知识PPT课件02.ppt

机械密封知识机械密封知识 何何 兵兵 2014年年3月月26日日12一、密封原理和特点1.结构 第一节 机械密封原理和基本结构型式（（1 1）组成）组成 3（（2 2）固定）固定 ØØ紧定螺钉把弹簧及动环部分固定在轴上紧定螺钉把弹簧及动环部分固定在轴上ØØ静环的周向固定：静环的周向固定：静环上开槽，然后通过防静环上开槽，然后通过防转销与静环座固定而静环座又与设备联在转销与静环座固定而静环座又与设备联在一起42.密封原理 机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封如图机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封如图3-13-1所示，当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动，由所示，当轴转动时，带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动，由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上轴旋转时，动环与轴一起旋转，于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上轴旋转时，动环与轴一起旋转，而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接触的环形密封面阻而静环则固定在座架上静止不动，这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏。

止了介质的泄漏5机械密封一般有四个密封处：机械密封一般有四个密封处：A A、动环与静环之间的密封、动环与静环之间的密封————动密封动密封B B、动环与轴或轴套之间的密封、动环与轴或轴套之间的密封————相对静密封相对静密封C C、静环与静环座之间的密封、静环与静环座之间的密封————静密封静密封D D、静环座（压盖）与设备之间的密封、静环座（压盖）与设备之间的密封————静密封静密封 机械密封的主要特点机械密封的主要特点主是密封面为垂直于主是密封面为垂直于旋转轴线的端面旋转轴线的端面 A AB BC CD D63.基本构件 （（1 1）动环和静环）动环和静环材料材料Ø较好的耐磨性，能有减摩作用（即较好的耐磨性，能有减摩作用（即f f要小）要小）Ø良好的导热性，把摩擦热及时传出良好的导热性，把摩擦热及时传出Ø孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗透Ø动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同一般动环的硬度比静环的硬度大动环的材料可用铸铁、硬质合金、一般动环的硬度比静环的硬度大动环的材料可用铸铁、硬质合金、高合金钢等，在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢或不锈钢表面（端高合金钢等，在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢或不锈钢表面（端面）堆焊硬质合金、陶瓷等；静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏面）堆焊硬质合金、陶瓷等；静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏合金等，也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。

合金等，也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯7配对方法：配对方法：当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金当介质粘度小，润滑性差时，采用金属配各种非金属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当属（因为大多数非金属材料都有自润滑作用）；当介质粘度较大时，采用金属与金属配对介质粘度较大时，采用金属与金属配对加工精度加工精度由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相由于摩擦副的端面要起密封作用，并且摩擦环要相互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果互滑动摩擦，故端面的加工精度影响着密封的效果和使用寿命和使用寿命8（（2 2）弹簧加荷装置）弹簧加荷装置 （（3 3）辅助密封元件）辅助密封元件 型式：型式：OO形、形、V V形、矩形等形、矩形等 作用：作用：产生压紧力，保持动、静环端面紧密接触，且是一个缓冲元件，产生压紧力，保持动、静环端面紧密接触，且是一个缓冲元件，可以补偿轴的跳动及加工误差而引起的摩擦面不贴合可以补偿轴的跳动及加工误差而引起的摩擦面不贴合把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧比压把弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力称为弹簧比压p ps s，那么，那么p ps s的的作用有两点：作用有两点：①①起动停车或介质压力波动时，使密封面维持足够的比压；起动停车或介质压力波动时，使密封面维持足够的比压；②②克服密封圈与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的磨损。

克服密封圈与轴的摩擦力，保持动环沿轴向移动，以补偿端面的磨损因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓冲机构，并通过与因此有人把机械密封定义为：机械密封是一种带有缓冲机构，并通过与旋转轴大体垂直做相对转动的密封端面进行密封的装置旋转轴大体垂直做相对转动的密封端面进行密封的装置9优点优点①①密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；泄漏；②②使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封使用寿命长，正确选择摩擦副材料和比压的机械密封可用可用2 2——5 5年，最长的达年，最长的达9 9年；年；③③维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；④④摩擦功率消耗少；摩擦功率消耗少；⑤⑤轴或轴套不受磨损；轴或轴套不受磨损；⑥⑥对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；⑦⑦适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封4.机械密封的优缺点：（与软填料密封比较）机械密封的优缺点：（与软填料密封比较） 缺点缺点①①结构较复杂，对制造加工要求高；结构较复杂，对制造加工要求高；②②安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平；安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平；③③发生偶然事故时，处理比较困难；发生偶然事故时，处理比较困难；④④一次性投资高。

一次性投资高10比较比较软填料密封软填料密封机械密封机械密封泄漏量泄漏量180～～450ml/h一般为软填料密封的１％一般为软填料密封的１％摩擦功率损失摩擦功率损失机械密封为软填料密封的机械密封为软填料密封的10～～50％％轴磨损轴磨损有磨损，用久后要更换有磨损，用久后要更换几乎无磨损几乎无磨损维护及寿命维护及寿命要经常维护，更换填料，个别情况要经常维护，更换填料，个别情况每班换一次每班换一次寿命很长，很少需要维修寿命很长，很少需要维修高参数高参数高压、高温、高真空、高转速、大高压、高温、高真空、高转速、大直径密封不能解决直径密封不能解决可以可以加工及安装加工及安装加工苛求一般，填料更换方便加工苛求一般，填料更换方便动、静环表面粗糙度及平直度要动、静环表面粗糙度及平直度要求高，不易加工，成本高，装拆求高，不易加工，成本高，装拆不便不便对材料要求对材料要求一般一般动、静环要求较高动、静环要求较高表表3-13-1机械密封与填料密封的比较机械密封与填料密封的比较 11二、结构类型1、内流式和外流式2、内装式和外装式3、旋转式与静止式旋转式与静止式5、单弹簧与多弹簧单弹簧与多弹簧6、单端面、双端面和多端面单端面、双端面和多端面 4、平衡型和非平衡型12按介质泄漏方向分为内流式和外流式。

内流式：介质沿半径方向从端面外周向内泄称为内流式外流式：介质沿半径方向从端面内周向外泄称为外流式内流式的泄漏方向与离心力方向相反，离心力阻碍着流体的泄漏，因而内流式泄漏比外流式泄漏量小于是，有固体颗粒的情况尤其应该采用内流式这样可防止固体颗粒进入摩擦面1、内流式和外流式（图3-2） 13按弹簧是否与介质接触分为内装式和外装式内装式是弹簧置于工作介质之内，外装式是弹簧置于工作介质之外2、内装式和外装式（如图3-3）14外装式特点：外装式机械密封弹簧不与介质接触 ,可以用于强腐蚀、高粘度、易结晶以及含有固体颗粒的介质等工况条件但其动环端面在介质压力的作用下存被打开的趋势,因此使用压力比较低,一般应不大于1Mpa内装式机械密封则可以满足较高压力的工况要求内装式受力情况比较好，刚开车时介质压力较低，由不太大的弹簧力即可对摩擦面构成初始的密封，此时因端面比压较小，容易形成液膜内装式端面比压随介质压力增在而增大，因而增加了密封的可靠性一般情况下内装式（内流式）的介质泄漏方向与离心力方向相反，泄漏情况较外装式好所以在介质无腐蚀以及不影响弹簧机能时，应尽可能采用内装式（内流式）结构15按弹簧的运转状态分为旋转式与静止式。

旋转式：即是弹簧装置及轴的结构简单，径向尺寸较小 高转速情况下，弹簧及其它转动零件产生的离心力很大，动平衡要求高，有的介质经强烈搅拌后易结晶，对于这种情况宜采用静止式较适宜3、旋转式与静止式旋转式与静止式16主要按介质作用在端面的载荷程度分4、平衡型和非平衡型当不计摩擦副间反压力及密封圈摩擦力时，作用在端面上的比压为：式中：式中：Pc—Pc—端面比压，是指作用于密封面环带的单位面积上净剩的闭端面比压，是指作用于密封面环带的单位面积上净剩的闭合力，它主要取决于密封结构型式和介质压力合力，它主要取决于密封结构型式和介质压力P——P——介质压力介质压力P Pn n————弹簧比压（弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力）弹簧比压（弹簧施加到密封环带单位面积上的压紧力）17其中：其中：Ae——Ae——流体介质作用的有效载荷面积流体介质作用的有效载荷面积A——A——接触面积（密封环带面积）接触面积（密封环带面积）K——K——载荷系数，动环的轴向受压面积与端面接触面积之比载荷系数，动环的轴向受压面积与端面接触面积之比d1d1、、d2——d2——密封环带内、外径密封环带内、外径db——db——平衡直径（介质压力在补偿环辅助密封处的有效作用直径）平衡直径（介质压力在补偿环辅助密封处的有效作用直径）减小动环的轴向受压面积，可将流体压力施加在摩擦副端面上的载荷部分减小动环的轴向受压面积，可将流体压力施加在摩擦副端面上的载荷部分甚至全部卸除。

这一方法称为卸荷甚至全部卸除这一方法称为卸荷因此因此K K表示的是介质产生的比压加到摩擦副上的载荷程度表示的是介质产生的比压加到摩擦副上的载荷程度根据根据d1d1、、d2 d2 和和dbdb的不同，的不同，K K有不同的值图有不同的值图3-43-4））1819K≥1K≥1非平衡型非平衡型 ：介质作用于单位密封面上的轴向压力大于或等于密封腔：介质作用于单位密封面上的轴向压力大于或等于密封腔内介质压力，～内介质压力，～0

因此根据经验与试验，生热，甚至有咬坏的危险，那密封就失效了因此根据经验与试验，β β不不宜超过20单弹簧又称大弹簧，即是在密封装置中仅有一个弹簧与轴同中心安装多弹簧又称小弹簧，即是在密封装置中有数个弹簧沿圆周均匀分布一般说负荷较轻而且大量生产的密封采用单弹簧为佳，小量生产且在严格的条件下使用时，则都采用多弹簧5、单弹簧与多弹簧单弹簧与多弹簧21按摩擦面对数分为单端面、双端面和多端面单端面：指在密封机构中仅有一对摩擦副双端面：指在密封机构中有两对摩擦副，且两对摩擦副处于相同密封液压力下（图3-5）密封机构中有两对以上的摩擦副且密封腔的压力逐渐降低，根据摩擦副的对数分别称为双端面、三端面和多端面6、单端面、双端面和多端面单端面、双端面和多端面 22从结构比较来看，单端面比双端面简单，在制造和装拆上较容易，因而使用很普遍双端面因要通入带液体（封液）至密封腔内起“封堵”和润滑作用，就需另设一套装置单端面只适用于一般场合双端面适用于强腐蚀、主温、带悬浮颗粒及纤维的介质、气体介质、易燃易爆介质、易挥发粘度低的介质、高真空、贵重物料及要求介质与空气隔绝且允许内漏的情况231、分析密封使用条件 第二节 机械密封的选用（（1 1）工作参数）工作参数压力、温度、转速、轴径（（2 2）介质特性）介质特性浓度、粘度、腐蚀性、有无固体颗粒及纤维杂质、是否汽化或结晶（3）主机工作性质与环境条件连续或间隙操作242、主机对密封的要求 ①密封性密封性②寿命寿命③结构尺寸的限制结构尺寸的限制④可靠性和稳定性可靠性和稳定性3、密封类型与材料的选择4、密封系统的综合措施及加工、安装、维修、经济效益等考虑5、结构形式的选择 251 1））工作压力工作压力：密封的工作压力是指密封腔处的压：密封的工作压力是指密封腔处的压力。

当力当P P介介＞时，需采用部分平衡型由前面＞时，需采用部分平衡型由前面可知，可知，K K（载荷系数）表示介质产生的比压加（载荷系数）表示介质产生的比压加到摩擦副上的载荷程度，到摩擦副上的载荷程度，P P介介增加，则增加，则K K增加，增加，据资料介绍，当时，用部分平衡型就能保证密据资料介绍，当时，用部分平衡型就能保证密封封( (即即K K＜＜1)1) , ,若此时采用非平衡型，则若此时采用非平衡型，则K K很大，很大，介质产生的比压加到摩擦副上的载荷程度也很介质产生的比压加到摩擦副上的载荷程度也很大，从而密封端面磨损，发热，密封失效尤大，从而密封端面磨损，发热，密封失效尤其是对于介质粘度低，润滑性能差者，往往压其是对于介质粘度低，润滑性能差者，往往压力达以上就应考虑选择部分平衡型；若是超高力达以上就应考虑选择部分平衡型；若是超高压、高压，就应选双端面或多端面密封使之逐压、高压，就应选双端面或多端面密封使之逐级降压 263 3）圆周）圆周速度速度当当V V﹥﹥30m/s30m/s时可选用静止型，即是时可选用静止型，即是高速又是高压力时，可考虑用流体动压型机高速又是高压力时，可考虑用流体动压型机械密封。

械密封 4 4）介）介质质的的腐腐蚀蚀性性及易燃易爆、及易燃易爆、结结晶等性晶等性质质: :对对于于腐腐蚀较蚀较弱，弱，选选内装式内装式较较好，因好，因结结构上端面受构上端面受力和泄漏方向比外装式合理，反之，力和泄漏方向比外装式合理，反之，选选用外用外装式外装外流式介装式外装外流式介质压质压力不起自力不起自紧紧作用，作用，故适用于故适用于压压力力较较低的情况（）低的情况（） 2 2））温度温度超出超出120120℃℃是高温 27一、密封环端面发热机械密封的摩擦副就是动环和静环，其端面贴紧且一个静止，一个旋转，它们之间存在相对运动，所以会产生摩擦和磨损，同时会伴有热量的产生如果摩擦产生的热量越多，密封的工作PV值就越大当然摩擦热除与PV值有关外，还与摩擦系数及端面面积有关假设端面比压是均布的，则摩擦热第三节 冷却、冲洗与安装、使用28热量的传递有三种方式：对流、间壁导热、辐射显然机械密封端面的摩擦热就是以这三种方式传递出去的如果密封环向周围散失的热量与产生的摩擦热相平衡，则可得到一个稳定的温度值对于普通机械密封，泄漏量较小，它带走的热量可以忽略，那么摩擦热主要是由轴导入动静环，再由动静环传给周围介质，即：△T------环端面温度与周围介质温度差l------温度降方向的壁厚，轴向为环厚h，径向为端面宽度b。

显然，λ越小，传出的热量就少，温升越高，PV值就越大；反之，λ越大，传出的热量就多，温升越低，PV值就越小因此要选择导热系数大的材料29二、冷却、冲洗方法及系统设计如果密封环材料的导热性差，介质温度又高，或PV值比较高的情况下，端面间的大量热量不能及时导出，必然引起端面温度急剧上升其结果可能造成端面间液膜汽化，恶化润滑条件，甚至完全处于干摩擦状态，这不仅使磨损加剧，还会导致密封环的热裂、变形等等因此只是依靠选择耐高温、导热性好的密封环材料或仅从结构上考虑，都很难达到预期的效果合理的方法就是强化冷却，使端面摩擦热及时导出使端面冷却的方式主要有三种：301、端面直接冷却将密封介质从系统中高于密封将密封介质从系统中高于密封腔压力处引出，通过接管引入腔压力处引出，通过接管引入密封腔，对于密封介质的温度密封腔，对于密封介质的温度高或含固体粒子的场合，可在高或含固体粒子的场合，可在管路上设置冷却器或过滤器，管路上设置冷却器或过滤器，使进入密封腔内的介质净化并使进入密封腔内的介质净化并降低温度降低温度1)闭路自冲洗（图3-24，a）311、端面直接冷却将密封腔内的介质引入将密封腔内的介质引入主机低压侧，使介质通过密主机低压侧，使介质通过密封腔进行自循环而带走摩擦封腔进行自循环而带走摩擦热（图热（图3-243-24，，b b），这种方法），这种方法适用于密封腔压力与主机工适用于密封腔压力与主机工作压力比较接近的场合。

作压力比较接近的场合2)反向自冲洗321、端面直接冷却将介质从高压侧引出，将介质从高压侧引出，流经密封腔进行冲洗后流回流经密封腔进行冲洗后流回主机吸入侧（图主机吸入侧（图3-24,c3-24,c），这），这种冲洗冷却效果优于前两种种冲洗冷却效果优于前两种3)贯通自冲洗331、端面直接冷却利用其它压力源将冲洗冷却液利用其它压力源将冲洗冷却液注入密封腔内（图注入密封腔内（图3-243-24，，d d）冲洗液应为低温、清洁液体，冲洗液应为低温、清洁液体，并且少量内漏与密封介质相混并且少量内漏与密封介质相混在工艺上必须是允许的，冲洗在工艺上必须是允许的，冲洗液压力应比密封介质压力大液压力应比密封介质压力大对于高温或含固体颗粒的介质，对于高温或含固体颗粒的介质，效果较好效果较好4)内冲洗 341、端面直接冷却在密封腔内的一段轴上装上小型动力元件（图在密封腔内的一段轴上装上小型动力元件（图3-3-2525），使密封腔内介质进行局部循环，或在旋转环），使密封腔内介质进行局部循环，或在旋转环外周开槽同样能直到泵送作用外周开槽同样能直到泵送作用5)局部循环冲洗352、静环背部冷却从静止环背部将清水、油等冷从静止环背部将清水、油等冷却液直接引入密封环内表面的却液直接引入密封环内表面的一种冷却方法（图一种冷却方法（图3-263-26），又），又称为急冷法、外冲洗法。

冷却称为急冷法、外冲洗法冷却效果好，但冷却水硬度高时产效果好，但冷却水硬度高时产生的无机物水垢在轴上沉生的无机物水垢在轴上沉积，会影响动环密封圈的浮动积，会影响动环密封圈的浮动性，可能会引起密封失效性，可能会引起密封失效363、间接冷却冷却液不直接与密封面接触，其效果没有直接冷却效果好，但对冷却液要求不高冷却液不直接与密封面接触，其效果没有直接冷却效果好，但对冷却液要求不高常用常用 静环外周冷却（图3-27，b）夹套冷却（图3-27，a）轴套冷却（图3-27，c）蛇管冷却（图3-28）37三、机械密封的安装1、安装前的准备及注意事项①检查机械密封的型号、规格是否符合设计图检查机械密封的型号、规格是否符合设计图纸的要求，所有零件有无损伤、变形、裂纹纸的要求，所有零件有无损伤、变形、裂纹等现象，若有缺陷，必须更换或修复等现象，若有缺陷，必须更换或修复②检查机械密封各零件之配合尺寸、粗糙度、检查机械密封各零件之配合尺寸、粗糙度、平行度是否符合要求平行度是否符合要求 ③使用小弹簧机械密封时，须检查小弹簧的长使用小弹簧机械密封时，须检查小弹簧的长短和刚性是否相同。

使用并圈弹簧时，须注短和刚性是否相同使用并圈弹簧时，须注意旋向是否与轴的旋向一致，其判别方法是：意旋向是否与轴的旋向一致，其判别方法是：面向旋转环端面，若转轴为顺时针方向旋转面向旋转环端面，若转轴为顺时针方向旋转的用右旋弹簧；反之，用左旋弹簧的用右旋弹簧；反之，用左旋弹簧38三、机械密封的安装1、安装前的准备及注意事项④检查主机轴的窜动量、摆动量和挠度是否符检查主机轴的窜动量、摆动量和挠度是否符合技术要求合技术要求⑤安装过程中应保持清洁，特别是旋转环和静安装过程中应保持清洁，特别是旋转环和静止环密封面及辅助密封圈表面应无杂质、灰止环密封面及辅助密封圈表面应无杂质、灰尘不允许用不清洁的布擦试密封面不允许用不清洁的布擦试密封面⑥安装中不允许用工具敲打密封元件安装中不允许用工具敲打密封元件 39三、机械密封的安装2、安装顺序①确定动环安装位置确定动环安装位置②旋转组件的安装旋转组件的安装③静止件的安装静止件的安装④压盖安装压盖安装 40第四节 特殊工况下机械密封选用要点在在石石油油、、化化工工生生产产中中，，由由于于所所处处理理的的介介质质非非常常复复杂杂，，介介质质的的特特性性、、温温度度、、压压力力、、轴轴径径、、轴轴的的转转速速等等各各有有差差别别。

因因此此，，机机械械密密封封必必须须从从结结构构、、材材料料以以及及附附加加装装置置等等方方面面加加以以考考虑虑，，以以适适应应各各种种使使用用条条件件的的要要求求，，尤尤其其在在苛苛刻刻条条件件下下工工作作的的机机械械密密封封，，在在设设计计时时必必须须对对这这些些问问题题提提出出相相应应的解决措施的解决措施41一、高温条件当温度大于120℃时，即认为是高温 ①高温介质不但不能带走端面摩擦热，还可能高温介质不但不能带走端面摩擦热，还可能对密封环起加热作用，使密封端面温度过高，对密封环起加热作用，使密封端面温度过高，造成端面液膜汽化，出现干摩擦；密封环还造成端面液膜汽化，出现干摩擦；密封环还可能发生热变形和热裂可能发生热变形和热裂②当高温超过一定限度时，浸树脂石墨中的树当高温超过一定限度时，浸树脂石墨中的树脂碳化析出的硬粒划伤密封面；浸金属石墨脂碳化析出的硬粒划伤密封面；浸金属石墨中的金属熔化渗出，使密封失效中的金属熔化渗出，使密封失效③高温条件下的橡胶、塑料等辅助密封圈材料高温条件下的橡胶、塑料等辅助密封圈材料易老化，分解变质易老化，分解变质④在腐蚀性介质中，高温会加剧金属密封件的在腐蚀性介质中，高温会加剧金属密封件的腐蚀。

腐蚀42要解决以上问题一般是采取积极的冷却措施要解决以上问题一般是采取积极的冷却措施和耐高温的材料也可以从结构上采取措施，和耐高温的材料也可以从结构上采取措施，如工作温度在如工作温度在250250℃℃以上，可采用单弹簧金属波以上，可采用单弹簧金属波纹管密封纹管密封43二、低温条件低温工作的介质多属液化气体，具有低沸点、低温工作的介质多属液化气体，具有低沸点、低粘度、高蒸汽压的特点低粘度、高蒸汽压的特点这种情况下，一般材料都会发生冷脆现象；这种情况下，一般材料都会发生冷脆现象；辅助密封圈发生老化，失去弹性，影响密封辅助密封圈发生老化，失去弹性，影响密封性能；密封装置若与大气接触，其低温使大性能；密封装置若与大气接触，其低温使大气的水蒸汽冻结在密封面上，加速摩擦副的气的水蒸汽冻结在密封面上，加速摩擦副的磨损；另外密封面上的液膜汽化现象对密封磨损；另外密封面上的液膜汽化现象对密封特性也有重要影响所以低温用机械密封需特性也有重要影响所以低温用机械密封需要考虑以下几个方面的问题：要考虑以下几个方面的问题：温度为0~-50℃时视为普冷机械密封，当温度低于-50℃时视为深冷机械密封 44二、低温条件①①用金属密封圈或金属波纹管代替辅助密封圈，在超低温条件下常采用用金属密封圈或金属波纹管代替辅助密封圈，在超低温条件下常采用不锈钢或铜合金来制作的金属波纹管。

这样能保持优异的弹性补偿和不锈钢或铜合金来制作的金属波纹管这样能保持优异的弹性补偿和消除种种因素引起的机械振动，使两密封面紧密贴合保持良好的运动消除种种因素引起的机械振动，使两密封面紧密贴合保持良好的运动状态②②防止波纹管疲劳，波纹管虽然有优异的弹性，但在超低温时，其塑性防止波纹管疲劳，波纹管虽然有优异的弹性，但在超低温时，其塑性也有一定的下降，硬度增大，疲劳寿命降低若把波纹管置于旋转运也有一定的下降，硬度增大，疲劳寿命降低若把波纹管置于旋转运动中，则会加速疲劳破坏故在超低温下常采用静止式结构动中，则会加速疲劳破坏故在超低温下常采用静止式结构③③与大气隔绝密封腔与大气隔绝能减少冷损，提高泵的效率和抗蚀性与大气隔绝密封腔与大气隔绝能减少冷损，提高泵的效率和抗蚀性能，防止摩擦面上产生水结冰，加速端面的磨损能，防止摩擦面上产生水结冰，加速端面的磨损④④选择导热性和低温性能好的材料，如石墨、青铜等选择导热性和低温性能好的材料，如石墨、青铜等⑤⑤防止液膜汽化，可采取急冷和冲洗液（均匀低温流体）并用的措施防止液膜汽化，可采取急冷和冲洗液（均匀低温流体）并用的措施45三、高压与真空按照密封术语，压力在常压1MPa称作低压；大于1~3MPa属于中压；超过3~15MPa称为高压。

高压可能使密封环产生力变形或破裂，真空高压可能使密封环产生力变形或破裂，真空条件下，由于分子条件下，由于分子 降低，分子间摩擦力小，降低，分子间摩擦力小，与相同压差的正压相比，真空更易渗漏与相同压差的正压相比，真空更易渗漏解决问题应从结构型式、材质、冷却与润滑解决问题应从结构型式、材质、冷却与润滑等方面作一合适的选择，选择的重点是密封等方面作一合适的选择，选择的重点是密封型式和材料型式和材料46①①平衡系数平衡系数β β值的选择值的选择端面比压是考核密封性能和耐磨性能的重要指标，选用密封所允许的最小端面比压是考核密封性能和耐磨性能的重要指标，选用密封所允许的最小端面比压对提高使用寿命有利，高压下一般取较大的端面比压对提高使用寿命有利，高压下一般取较大的β β值，多采用平衡值，多采用平衡型结构②②多端面结构多端面结构当端面负荷达到当端面负荷达到15MPa15MPa以上时，仅依靠材料的选择及结构型式，都会非常以上时，仅依靠材料的选择及结构型式，都会非常危险这时可采用串联式多端面结构，将前级密封的端面比压设计得危险这时可采用串联式多端面结构，将前级密封的端面比压设计得小些，允许较大的泄漏量，也可采用流体静压式或流体动压式结构，小些，允许较大的泄漏量，也可采用流体静压式或流体动压式结构，使密封端面维持良好的润滑状态。

使密封端面维持良好的润滑状态对于真空用机械密封尽可能造成液膜形成的条件，如采用双端面结构加封对于真空用机械密封尽可能造成液膜形成的条件，如采用双端面结构加封液循环、外装单端面结构加油盒润滑等强化润滑的措施液循环、外装单端面结构加油盒润滑等强化润滑的措施③③高压条件下，密封环采用强度、刚度高的材料高压条件下，密封环采用强度、刚度高的材料47四、高速当线速度超过25m/s时称为高速机械密封 高速条件下，由于高速条件下，由于P Pc cV V值大，摩擦功率消值大，摩擦功率消耗以及相应产生的摩擦热也大，易使端面耗以及相应产生的摩擦热也大，易使端面温度升高，造成液膜汽化出现干摩擦出现温度升高，造成液膜汽化出现干摩擦出现干摩擦而加剧磨损干摩擦而加剧磨损高速还会引起转动零件的振动，动平衡是高速还会引起转动零件的振动，动平衡是一个主要解决的问题，必须从加强冷却、一个主要解决的问题，必须从加强冷却、改善润滑条件、减少端面比压和宽度等方改善润滑条件、减少端面比压和宽度等方面来解决面来解决 48①结构上的考虑：减少端面宽度结构上的考虑：减少端面宽度b b，摩擦，摩擦产生的热量降低；将弹簧及其加荷装产生的热量降低；将弹簧及其加荷装置设计成静止式的结构。

置设计成静止式的结构②加强冷却与润滑，降低加强冷却与润滑，降低P Pc cV V值，减少值，减少摩擦热，使端面液膜不汽化摩擦热，使端面液膜不汽化 49五、腐蚀性介质条件①①处于腐蚀性介质中的密封元件，不仅要注意每一零件本身的耐处于腐蚀性介质中的密封元件，不仅要注意每一零件本身的耐蚀性，还应防止两种材料组合一起时产生的电偶腐蚀尤其是蚀性，还应防止两种材料组合一起时产生的电偶腐蚀尤其是环端面受到磨损和介质腐蚀的同时作用时要注意这些材料的钝环端面受到磨损和介质腐蚀的同时作用时要注意这些材料的钝化耐磨性和钝态稳定性化耐磨性和钝态稳定性②②在结构上我们可采用外装式结构，但辅助密封弹簧却无法避免在结构上我们可采用外装式结构，但辅助密封弹簧却无法避免与介质接触与介质接触③③所以辅助密封圈的材料要求除了弹性之外，还需考虑材料对介所以辅助密封圈的材料要求除了弹性之外，还需考虑材料对介质的耐腐蚀性和耐热性质的耐腐蚀性和耐热性④④作为弹簧主要有以下几种方法解决：弹簧外装；弹簧保护层；作为弹簧主要有以下几种方法解决：弹簧外装；弹簧保护层；泄漏液隔离采用多端面结构等泄漏液隔离采用多端面结构等50旋转环采用填充聚四氟乙烯，静旋转环采用填充聚四氟乙烯，静止环用氧化铝陶瓷，弹簧用塑料止环用氧化铝陶瓷，弹簧用塑料软管或涂层保护，这种结构可用软管或涂层保护，这种结构可用于盐酸于盐酸(30(30％以上％以上) )、硫酸、硫酸(50(50％以％以上上) )、硝酸、硝酸(98(98％以上％以上) )．氢氧化钠．氢氧化钠(10~40(10~40％％) )等大部分腐蚀性介质。

等大部分腐蚀性介质强腐蚀介质的密封结构实例强腐蚀介质的密封结构实例51六、含有固体粒子条件1 1．含有固体颗粒的介质容易出现：．含有固体颗粒的介质容易出现：杂质进入密封端面间，将会划伤密封面或破坏液膜的连续性杂质进入密封端面间，将会划伤密封面或破坏液膜的连续性杂质在补偿环密封圈处沉积会影响补偿环的浮动性杂质在补偿环密封圈处沉积会影响补偿环的浮动性杂质沉积在弹簧上，将使弹簧失去作用杂质沉积在弹簧上，将使弹簧失去作用2 2．提高含固体粒子条件下机械密封的寿命方法．提高含固体粒子条件下机械密封的寿命方法对降温结晶性介质，可采用保温或适当提高操作温度阻止晶粒生成对降温结晶性介质，可采用保温或适当提高操作温度阻止晶粒生成采用开式传动大弹簧结构，减少粒子沉积的影响采用开式传动大弹簧结构，减少粒子沉积的影响采用辅助密封，如成型填料、甩砂环等采用辅助密封，如成型填料、甩砂环等密封环摩擦副选择高耐磨材料密封环摩擦副选择高耐磨材料冲洗措施冲洗措施可采用自冲洗和内冲洗，多采用自冲洗，但由于内含固体粒子，因此应附设净可采用自冲洗和内冲洗，多采用自冲洗，但由于内含固体粒子，因此应附设净化装置，对杂质进行分离与过滤，如小型旋流器、过滤器等。

化装置，对杂质进行分离与过滤，如小型旋流器、过滤器等52谢谢大家！！！！。