机械密封用密封环和辅助密封圈

机械密封用密封环和辅助密封圈

密封环

密封环包括旋转环和静止环，它们是机械密封中最主要的零件，其性能好坏直接关系到密封效果和寿命。因此对密封环的材料、结构、形状、尺寸以及表面加工质量等都有较高的要求。

1）选择密封环材料

必须具备足够的强度、硬度，耐磨性、耐蚀性、耐温性、耐冲击韧度和疲劳强度等，并且要具有良好的加工性和合理的经济性。其中，耐磨性、耐蚀性和抗热裂性能是最主要的要求。

2）密封环的结构形状

密封环的结构型式很多，主要根据使用要求确定。图29.7-12为旋转环的几种常用结构型式，图a结构简单，省略了推环，适合采用橡胶O形辅助密封圈，缺点是密封圈沟槽直径不易测量，制造时难于保证公差；图b对于各种形状的辅助密封圈都能适应，装拆方便；图c只适合用O形密封圈，对密封圈尺寸精度要求低，但易使密封圈变形。

图29.7-12旋转环的结构型式

为节约贵重金属，机械密封常将两种不同材料的环进行压装和热装，见图d。为提高镶装处密封的可靠性，有时还需配合使用高强度、耐高温粘接剂。环的最大应力可近似按厚壁组合圆筒公式计算，在最高工作温度下，过盈量应保持在25～

50μm。镶装宽度一般为5～20mm。

为使硬质合金环能正确镶嵌到位，设计时应考虑在环座上设退刀槽，如图

29.7-13所示。

图29.7-13硬质合金环镶嵌结构

图29.7-12e采用了柱销连接，可克服d图结构在高温下易从环座中脱出的缺点，但加工困难；图f是堆焊硬质合金或喷涂陶瓷等的结构。上述各种结构中，图d是目前采用最普遍的一种。

图29.7-14为静止环常用的结构型式。其中图的结构a应用最普遍，辅助密封圈采用橡胶O形圈、聚四氟乙烯V形圈或O形圈均可；图b结构的尾部较长，安装两个O形密封圈，中间环隙可通水冷却；图c结构也是为了强化冷却的一种结构形式；图d结构的两端面均加工成工作面，工作一段时间后可调头使用；图e结构多用于外置式，或轻载的简易机械密封上。

图29.7-14静止环的结构型式

3)密封环的主要尺寸

密封环的主要尺寸（见图29.7-15）包括密封端面宽度b、端面内直径d1和外直径d2，其次还有端面凸台高度h和密封环与轴的配合间隙。

图29.7-15密封环主要尺寸

密封端面常用软、硬两种不同材料配对。窄环常用软材料，宽环常用硬材料，这样可避免磨损后硬环嵌入软环。在强度、刚度允许前提下，端面宽度b（其值为）应尽量选取较小值，过大则冷却、润滑效果不好，但也不宜过小，否则会使端面压强增加，温度升高，摩损加剧。此外，选择时也应考虑密封工作条件，如转速高、易挥发介质和气体时，都应适当减小端面宽度，以利润滑和改善导热状况。窄环端面宽度b的参考值见表29.7-4。硬环端面宽度应比软环大1～3mm。若旋转环和静止环均为硬材料，则两者可取相等宽度。

端面高度h一般取2～3mm。石墨、填充聚四氟乙烯、青铜等可取3mm；碳化钨可取2mm。设计时主要考虑强度和耐磨性。

当载荷系数K、端面宽度b及平衡直径d b确定之后，即可算出端面内径d1：

内流平衡式

外流平衡式

非平衡式：d1=d+（1～5）

端面外直径：d2=d1+2b

密封环与轴的配合间隙，旋转环和静止环取值不同。对于旋转环，虽然与轴无相对运动，但为了保证具有一定浮动性以补偿轴与静止环的偏斜、轴振动等的影响，取直径间隙e1=0.5～1mm。对于静止环，因为它与轴有相对运动，其间隙值应略大，一般取直径间隙e2=1～2mm。

密封环摩擦端面平面度一般≤0.9μm。为防止摩擦面粘着，减小起动转矩，两端面应具有不同的粗糙度值，参见表29.7-5。

表29.7-4窄环端面宽度b

窄环材料端面宽度b

轴径d

16 18 20 22 25 28 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95

10

11

12

非平衡式石墨 3 4 5 5.5 6

碳化钨 2 2.5 3 3.5 填充聚四

氟乙烯

3 4 5 5.5 —

青铜 2 2.5 3 3.5

平衡式碳化钨 2 2.5 2.75 3

石墨 2.5 3 4 5 5.5 6 青铜 2 2.5 2.75 3

表29.7-5摩擦端面粗糙度值（μm）

材料静止环旋转环

陶瓷抛光至Rα0.2 研磨至Rα0.4

石墨抛光至Rα0.2 抛光至Rα0.2

金属抛光至Rα0.2 研磨至Rα0.4

碳化钨抛光至R a0.05 研磨至Rα0.25

硅化石墨抛光至Rα0.05 研磨至Rα0.4

碳化硅抛光至Rα0.05 研磨至Rα0.4

4)辅助密封圈和波纹管

机械密封中的辅助密封圈包括旋转环密封圈和静止环密封圈，它们分别构成旋转环与轴、静止环与压盖之间的密封。同时，由于密封圈材料具有弹性，能对密封环起弹性支撑作用，并对密封端面的歪斜和轴的振动有一定的补偿和吸振效果，可提高密封端面的贴合度，当端面磨损后，在弹簧力作用下，密封圈随补偿环沿轴向作微小的补偿移动。

5)机械密封中常用辅助密封圈

为橡胶O形密封圈和聚四氟乙烯V形密封圈，辅助密封圈的大小必须与密封部位相关尺寸相适应。图29.7-16a、b分别为O形密封圈和V形密封圈与相关部位的尺寸。考虑橡胶O形圈与聚四氟乙烯V形圈的互换性，设计时取相同的公称尺寸。O 形密封圈安装后的压缩量应该适当，普通橡胶O形圈压缩率取截面直径的5%～10%，对轴的过盈量为1%～3%。表29.7-6为橡胶O形密封圈尺寸及压缩率推荐值。O形密封圈的压缩率是靠控制密封圈安装沟槽的尺寸来保证的，O形密封圈的安装沟槽见图29.7-17。图中D1，见图29.7-16。

图29.7-16密封圈及相关部位尺寸

6)表29.7-6橡胶O形密封圈尺寸及压缩率推荐值

内径D1/mm

O形圈截面直径d1/mm

压缩率（%）d26～10 6～9 6～8.5

V形辅助密封圈一般用聚四氟乙烯车制而成，其形状、尺寸见图29.7-17和表29.7-7。

7)表29.7-7V形密封圈的V形环尺寸推荐值

16～28 30～80 85～140

24～36 40～90 97～152

B 3.6 4.1 4.5

B1 1 1.3 1.5

表29.7-8为V形密封圈的撑环尺寸推荐值。

静止环的V形辅助密封圈，通常是将一个V形环和一个撑环配对使用。V形密封圈作旋转环辅助密封时，是将两个V形环重叠使用，并将推环的端部加工成与撑环相同的形状、尺寸，以代替撑环的功能。

8)表29.7-8V形密封圈的撑环尺寸推荐值（mm）

d（D11）25～28 30～80 85～140

D（d11）33～36 40～90 97～152

B 2.3 2.7 3.2

B10.5 1 1.5

图29.7-17聚四氟乙烯V形密封圈截面形状尺寸

a）撑环；b）V形环

机械密封型号和适用范围

机械密封型号和适用范围 核心提示：本文是关于机械密封型号和适用范围的一篇文章，让机械密封厂家更多了解到那些机械密封型号用在什么工况上更为适用。 机械密封型号和适用范围 机械密封型号：103型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-45 ～200℃ □转速：≤3000r/min □介质：汽油、煤油、柴油、蜡油、重油、润滑油、丙酮、苯、酚、吡啶、醚、稀硝酸、浓硫酸、醋酸、尿 素、碱液、海水等。 机械密封型号：103B型 ■：适用范围 □压力：0 ～1MPa □温度：-80 ～200℃ □转速：≤3000r/min

□介质：河水、污水、海水、油类、溶剂类中等腐蚀性介质。 □形式特点：内装非平衡型单弹簧并圈弹簧传动。 □机械密封型号：104型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-45 ～200℃ □转速：≤3000r/min □介质：汽油、煤油、柴油、蜡油、重油、润滑油、丙酮、苯、酚、吡啶、醚、稀硝酸、浓硫酸、醋酸、尿 素、碱液、海水等。 机械密封型号：105型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-20 ～200℃ □转速：≤3000r/min □轴径：35 ～120

□介质：油类、苯、酚、稀硝酸。 □形式特点：105型为内装式、单端面、小弹簧、非平衡型、螺钉传动泵用机械密封。符合JB14752-75标准 。 机械密封型号：108型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：0 ～120℃ □转速：≤3000r/min □介质：弱酸、弱碱等一般腐蚀性介质。 □形式特点：内装式、单端面、带弹簧传动、非平衡型。弹簧旋向与泵轴旋向有关。 机械密封型号：109型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-45 ～200℃ □转速：≤3000r/min

机械密封API682标准冲洗方案

机械密封API682标准冲洗方案

机械密封及其管路系统的选用 https://www.docsj.com/doc/a910890126.html, 来源：上海医药工业设计院日期：2006-9-19访问：546 一、概述 随着环境保护和人类健康要求的提高，对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，密封可靠。因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。目前70～80％的工业用泵配备机械密封。 API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。 虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。但要满足这一条仍相当困难。 据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40％以上。造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。 本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。 二、机械密封选型参数 机械密封的选型参数如下： 1．输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。 2．安装密封的有效空间(D与L)等。 3．工艺参数 (1) 密封腔压力P 密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。 为方便密封选用，表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。

机械密封说明书

釜用机械密封使用说明书

I S O9001认证企业 化工部定点企业 市鸿泰环保设备 1 概述 1.1 机械密封（端面密封）——是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。 1.2 釜用机械密封，适用于各种钢制釜、搪瓷釜、搪玻璃釜搅拌轴及类似的立式旋转轴密封。1.3 机械密封是一种精密装置，其密封性能和寿命在很大程度上取决于机械密封的安装精度及使用机械密封的搅拌设备操作条件。实践证明，在安装机械密封之前对安装机械密封部位的容器法兰端面，搅拌轴轴径精度应进行检验，并精心安装，是避免密封过早失效延长使用寿命的有效途径。 2 釜用机械密封型式、适用工况 2.1 型式及主要工作参数见表1。 表1 型式及主要工作参数

2.2 适用工况条件见表2。 表2 适用工况 2.3 结构改进型的适用工况条件见表3。 表3 改进型的适用工况

2.4 注意：密封要求较高，轴需承受较大的径向力时，应选用带置轴承的机械密封，但一般不作为轴的支承点。若需要以此作为支承点时，应选用型号后带T的改进型机封。 3 釜用机械密封的安装 3.1 安装前的有关要求 3.1.1 对双端面机械密封在安装前应先进行静压试验，试验压力可不一定达到规定要求，主要是以防运输、搬运中损坏部零件而进行的检查性试验。 3.1.2 安装机械密封部位的搅拌轴（或传动轴）应符合表4的规定。 表4 安装机封部位搅拌轴的精度mm 3.1.3 当径向跳动公差达不到要求时，应考虑釜增设中间轴承或底轴承，或选用带置轴承的机械密封。 3.1.4 凡安装辅助密封部位的搅拌轴轴径端部应按图1所示倒角，其轴径表面不允许有磕碰划伤，以防止密封圈刮伤。

API682：2004机械密封辅助系统介绍

机械密封辅助系统介绍API 682：2004 yoyo_i整理

API 682：2004美国石油协会技术标准：离心旋转泵用轴封系统的附录G编入的是已经应用在工业上的标准冲洗布置和辅助硬件的图纸。虽然API 682：2004未引入这类布置图纸的全部，但经过买方的同意，他们可以用于特殊情况。 API682 2004：冲洗方案01 a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图 图注： 1、进口 2、急冷接口/排液接口（Q/D） 3、密封腔 从泵的出口到密封的完整循环过程，只推荐应用洁净的工作介质。 方案01 ：除了冲洗液冲叶轮后部靠近出口的部位直接引入密封腔以外，方案01与方案11非常相似。这种冲洗方案仅适用清洁流体。冲洗方案 1 常用于常温下，且被输送流体非常粘稠或容易固化的情况下，以防止流体在冲洗管内凝固。对于方案1，要特别注意再循环量的供应要充分满足密封操作条件。

a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注： 1、备日后接循环液体用的堵头接口 2、放气口（如果需要） 3、加热/冷却进口（HI或CL），加热/冷却出口（HO/CO） 4、冲洗口/排液口（Q/D） 5、密封腔 卧式泵优先采用放气布置。 方案02 ：用于无冲洗流体循环，密封腔一端封闭的情况下，一般用于化工行业中的密封腔压力和温度较低的情况下。通常，这种冲洗方案采用锥形密封腔以改进流体的流动形式。这种方案通常用于被输送的介质比较清洁，以防止由于旋涡的作用对密封法兰盘、密封腔或密封部件产生侵蚀作用。同时也要考虑被密封介质的闪蒸敏感性以避免在密封腔中或密封端面产生闪蒸。这种冲洗方案也可以用于温度较低的、清洁的、比热较高的流体（水），且泵的转速一般不高。 当采用方案02时，要仔细计算输送介质汽化的温度裕量。

机械密封标准

机械密封标准 2009-9-9 0:30:37 信息内容 序号; 标准号标准名称 1 GB 5894-1986 机械密封名词术语: 2 HB/T 4127.2-1999 机械密封分类方法: 3 GB 10444-89 机械密封产品型号编制方法: 4 GB 5661-8 5 轴向吸入离心泵机械密封和软填料用的空腔尺寸: 5 GB 6556-94 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志: 6 JB/T 8726-1998 机械密封腔尺寸; 7 HG3167-86 搅拌轴轴径系列: 8 HG2098-91 釜用机械密封系列及主要参数: 9 HG2264-92 釜用机械密封类型、主要尺寸及标志:{TodayHot} 10 JB/T1472-94 泵用机械密封; 11 HG21571-95 搅拌传动装置——机械密封: 12 JB/T4127.3-1999 机械密封技术条件; 13 JB/T6619.1-1999 轻型机械密封技术条件; 14 JB/T4127.3-1999 机械密封产品验收技术条件; 15 JB5086-91 内燃机陶瓷石墨系列水封技术条件; 16 HG/T2047-91 纯碱蒸汽煅烧炉旋转接头技术条件; 17 HG/T2269-92 釜用机械密封技术条件; 18 JB/T6373-92 焊接金属波纹管机械密封技术条件; 19 JB/T6614-93 锅炉给水泵用机械密封技术条件: 20 JB/T6616-93 橡胶波纹管机械密封技术条件; 21 HG/T2477-93 砂磨机用机械密封技术条件; 22 HG/T2478-93 搪玻璃泵用机械密封技术条件: 23 HG/T2734-95 中压反应釜用机械密封技术条件: 24 GB/T14211-93 机械密封试验方法: 25 HG/T2099-91 釜用机械密封试验规范: 26 JB/T5092-91 内燃机陶瓷石墨系列水封试验方法; 27 JB/T6619-93 轻型机械密封试验方法: 28 JB/T7369-94 机械密封端面平面度检验方法: 29 HG/T2122-91 釜用机械密封辅助装置: 30 JB/T6629-93 机械密封循环保护系统: 31 JB/T6630-93 机械密封系统用压力罐型式、主要尺寸和基本参数: 32 JB/T6631-93 机械密封系统用螺旋管式换热器: 33 JB/T6632-93 机械密封系统用过滤器: 34 JB/T6633-93 机械密封系统用旋液器: 35 JB/T6634-93 机械密封系统用孔板:

(完整版)机械密封

机械密封 每一种机械密封,只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。选型不当,则会使密封性能显著降低,寿命缩短,甚至失效。 选型的主要参数如下 一、密封腔介质压力P :介质润滑性好，粘度较高时，P≤0.8MPa选用非平衡型。介质润滑性差，粘度低时，P≥0.5Mpa 二、线速度V:V≤25m/s选用旋转型。V≥25m/s时选用静止型。 三、PV值:PV值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。 PV极限值举例： 1、粘度：低粘度介质易干磨擦宜选用平衡型。高粘度介质，宜采用强制传动结构。 2、腐蚀和化学溶剂： a、强腐蚀宜用外装式的四氟波纹管密封。 动静环材料宜采用碳化钨/碳化钨，或碳化硅/碳化硅，当颗粒易于阻塞密封腔时，须采用辅助装置经过过滤或分离后的冲冼液，冲洗端面。 4、剧毒或气体介质： 宜采用双端面机械密封。

订货须知 机械密封为主机服务，必须根据主机的具体工况条件来选择密封的结构型式和材料组对，以确保机械密封安全、可靠、持续有效地发挥作用。为使用户正确面经济地选用我厂产品，订货时请按《选型参数表》认真填写后寄给我们。谢谢合作！ 密封选型参数表：

机械密封安装使用要求 机械密封是精密部件，制造及安装精度都要求很严格，如果装配不当会影响密封性能，因此必须注意以下要求： 1、安装机械密封部位的轴（或轴套）的技术要求应按下表规定： 类别 轴径（mm) 径向跳动（mm) 表面粗糙度（Ra) 外径尺寸公差 转轴轴向跳动 （mm) 泵用 10-50 ≤0.04 ≤1.6h6 ≤0.1 >50-120 ≤0.06 釜用 20-80 ≤0.4 ≤1.6h6 ≤0.5 >80-130 ≤0.6 2、安装旋转环辅助密封圈的轴（或轴套）的端部应按下图倒角： 3、安装静止环辅助密封圈的端盖（或壳体）孔的端部及表面粗糙度应按下表及图的规定： 类别轴径（mm) C(mm) α 泵用 10-16 1.5 20° >16-48 2 48-75 2.5 >75-120 3 釜用 20-80 2 10° >80-130 3 类别轴径(mm) 跳动公差（mm) 泵用 16-50 ≤0.04 55-120 ≤0.06 釜用20-130 ≤0.1 6、密封安装之前，轴表面、磨擦副工作端面应涂以低粘度润滑油或水。 7、安装时应核对密封的安装尺寸，一般单弹簧密封轴向安装尺寸最大允差为±1.0mm多弹簧为±0.5mm. 8、安装后用手盘动旋转环，保证灵活转动，并有一定浮动性。然后进行静压试验和动压试验后，方可投入使用。

机械密封辅助系统安装使用说明书(DEC)

密封辅助系统安装使用说明 一、A PI PLAN 21 方案规定：本方案主要用于温度较高的介质。高温冲洗液从泵出口经过孔板管路（压差小时可不加孔板）经换热器冷却降温后通向密封腔，液流进入密封腔中邻近密封面的地方，对密封端面进行润滑、冷却，液流通过密封后返回进入泵中，同时将密封腔中空气或蒸汽排出。见图API方案21。 方案类型：换热冲洗循环 API方案21是用于阻封高温介质密封的一种必需的配置。到达密封腔的冲洗液应是清洁的、密封可以长期承受的温度。如介质含有颗粒等杂质，可在孔板前面的管路中加装API方案12或31。即API方案22或41 冲洗液：泵自身的输送介质 适用温度：泵送介质温度>150℃ 适用压力差:1、泵吐出口压力高于入口0.35MPa。 2、对于现在泵用机械密封工作压力在2MPa以下，压力变化不大而又较为准确的情况下冲洗压力比密封腔内 的压力大0.05~0.20MPa，压力变化较大时其差值可取0.1~0.2Mpa。 适用密封布置：●单端面密封结构。 ●串联式密封结构的主密封。 CHR2.5型机械密封用换热器主要用于输送温度超过80℃以上的介质工况，作用是将流程介质冷却后送回密封腔，使密封腔内部温度降到80℃以下，以保证密封工作在合适温度范围内，同时也可做其它流体的热交换器使用。 外形及连接尺寸见下图 方案应用： 1、冲洗液引自压力高于密封室部位（如泵吐出端），通过孔板，经过换热器管路系统到达密封压盖冲洗孔，进入密封 中，完成对密封端面的冲洗。可通过观察温度计，选择合适的孔板孔径，调节通过换热器中冷却水流量，达到控制冲洗液流量、温度在一个合适的范围内。 1-1、API方案21流程起始部分通常焊于泵吐出端，经过一个焊接连接的阀门后加孔板。孔板用于限制密封的冲洗循环速率。所有孔板的最小孔径尺寸应大于3mm，应由奥氏体不锈钢制造，当需要比单个孔板带来更大的压力降时，应使用多个孔板串联布置，且各孔板间隔最小相距150mm。

机械密封主要参数

机械密封主要参数

端面液膜压力 为了保证端面间有一层稳定的液膜（半液体润滑或边界润滑膜），就必须控制端面承受的载荷W，而W值究竟多大合适，是与液膜承载能力密切相关的。与平面轴承类似，机械密封端面间隙液膜的承载能力，称为端面液膜的压力，它包括了液膜的压力和液膜动压力两部分。 液膜静压力 当密封间隙有微量泄漏时，由于密封环内、外径处的压差促使流体流动，而流体通过缝隙受到密封面的节流作用，压力将逐步降低。假设密封端面间隙内流体流动的单位阻力沿半径方向是不变的，则流体沿半径r的压力降呈线性分布（图7-11）。例如中等粘度的流体（如水），其沿径向的压力就近似于三角形分布，低粘度液体（如液态丙烷等）则呈凹形，高粘度液体（如重油）压力缝补呈凸形。

端面间的液膜静压力是力图使端面开启的力，设沿半径方向r处，宽度为dr的环面积上液膜静压力为pr，设密封流体压力为p，则作用于密封面上的开启力R为

液膜动压力 机械密封环端面即使经过精细的研磨加工，在微观上仍然存在一定的波度，当两个端彼此相对滑动时，由于液膜作用会产生动压效应。有纳威斯托克斯(Novier-Stokes)方程：

如图7-13，设二平面间存在一定的斜楔，随着间隙减小，液压增大，而斜楔的进出口处压差为零，故有—液压最大值，对应该处的液膜厚度为h0，则流量 关于机械密封液体动压效应的形成和分析，有许多不同的观点和力学模型。由于密封面微观状态的影响因素很多，以及实验技术的困难，目前还不能提出能直接用于设计计算的公式。但对于机械密封设计的正确分析，具有一定的理论指导意义。 载荷系数 机械密封的载荷系数是在摩擦副轴向力平衡下，各项轴向力与密封上最大介质压力的比值，它反应了各种轴向力的作用和大小。载荷系数也可以用面积比来表示：介质压力作用在补偿环上使之与非补偿环趋于闭合的有效作用面积A e与密封端面面积A之比为载荷系数K.

密封冲洗方案

炼油化工常用机械密封冲洗方案 1泵用机械密封冲洗系统试运及操作方法 由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置称为机械密封。 1.4.3方案21 1.4.3.1原理简述 Plan21一般用于内置式单端面密封，泵送介质温度100～250℃，泵出口介质通过冷却后冲洗密封端面，属于自冲洗一类。 Plan21机械密封冲洗系统通常使用于下列场所： λ清洁的、中温、且凝点较低流体。 1.4.3.2流程说明 将工艺介质从泵的出口引出，通过限流孔板限流后经密封冷却器冷却至凝点以上，然后由密封压盖正上方的开孔引入密封腔对密封进行冲洗、冷却，冲洗管线上不设切断阀门。 其作用主要表现在两个方面：一是降低密封腔的工作温度，使辅助密封材料要求降低；二是可以使密封腔室放气。 1.4.3.3投用前的准备工作 λ拆开冲洗管线，封好泵体接管管嘴，防止杂物进入。用干净的风或低压蒸气将管线吹扫干净，然后立即回装。 λ冲洗管路上孔板安装正确。 冷却器冷却水管线冲洗干净。λ 用手盘动联轴器，检查轴是否轻松旋转。λ λ检查完毕后，灌泵，方可启泵。 1.4.3.4操作步骤 λ投用密封冷却器，冲洗液流动随泵启停，泵启动后需要检查判断冲洗液、冷却水是否通畅。 λ检查密封的泄漏、发热情况。一般在开始时有轻微的泄漏情况，但经过一段时间后逐步减少。 检查冲洗液冷后温度是否过高。λ λ运转考验合格后即可转入操作条件下的正常运转。 1.4.3.5停车 密封冲洗系统随泵的停运而停止，待泵完全停止后停用密封冷却器冷却水。 1.4.3.6注意事项 启泵前，先投用密封系统。λ λ正常操作时，定期检查冷却器冷却器效果。 1.4.4方案23 1.4.4.1原理简述 Plan23机械密封冲洗系统用于单端面密封冲洗，尤其适用于热水泵的密封冲洗。锅炉给水泵和热水循环泵，由于泵送热水温度处于100～250℃，为饱和水，润滑性能很差且易气化，会导致密封面快速磨损。在该方案中，介质从密封腔经泵送环泵送出来流经冷却器冷却后再回到密封腔中的机械密封端面处，对密封进行冲洗、冷却，属于自冲洗一类。 Plan23机械密封冲洗系统通常使用在下列场所： λ温度大于250℃的热烃介质。 炉给水和超过80℃热水。λ

机械密封及其管路系统的选用

机械密封及其管路系统的选用 （原载《化工设备与管道》2003年第2期） （本文如有错误，以原文为准） 林杰张唏琳阮黎祥陈伟 （中国石化集团上海医药工业设计院） 一、概述 随着环境保护和人类健康要求的提高，对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，密封可靠。因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。目前70～80％的工业用泵配备机械密封。 API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。 虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。但要满足这一条仍相当困难。 据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40％以上。造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封

选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。 本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。 二、机械密封选型参数 机械密封的选型参数如下： 1．输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。 2．安装密封的有效空间(D与L)等。 3．工艺参数 (1) 密封腔压力P 密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。 为方便密封选用，表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。

机械密封型号

泵用机械密封（摘自JB/T1472-1994） 6.1基本型式及主要尺寸 泵用机械密封共分7种基本型式，各种形式及主要尺寸见表29.7-10～13。 6.2机械密封的基本参数（见表29.7-14） 表29.7-10 103型内装单端面单弹簧非平衡并圈弹簧传动机械密封 B103型内装单端面单弹簧平衡型并圆弹簧传动机械密封（摘自JB/T1472-1994）（mm） 规格d D2D1D L LB L1L1B L2e 16163325335664404812 2 18183528366068445216 20203730406371445216 22223932426775485620 25254235456775485620 28284538486977505822 3 30305240507584566522 35355745557989607026 40406250608393617430 454567556590100718136 505072607094104758340 555577657596106778742 3 606082708096106778742 6565928090111118899650 70709785971161269110152 7575102901021161269110152 8080107951071231339810859 858511210011212513510011059

909011710511712613610111160 959512211012212613610111160 10010012711512712613610111160 11011014113014215316512613880 12012015114015215316512613880注：1 安装机械密封部位的轴的轴向窜动量不大于3mm。 2 生产厂：自贡机械密封件厂、浓阳机械密封研究所、天津克半密封有限公司，到表23-20前注 皆相同。 表29.7-11 104型内装单端面单弹簧非平衡型套传动机械密封B104型内装单端面单弹簧平衡型套传动机械密封（摘自JB/T1472-1994）（mm） 规格d d0D D1D2L LB L1B L2L1e 161611332533536145857 2 1818133628355864481160 2020154030375967481162 2222174232396270511465 2525204535426270511465 2828224838456371521566 3030255040526877581572 3 3535285545577080611775 4040346050627383642078 4545386555677989702584 5050447060728292732887 5555487565778494753089

机械密封与管道的选择

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机封型号选择资料

机械密封选型与常用型号比较 每一种机械密封,只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。选型不当, 则会使密封性能显著降低,寿命缩短,甚至失效。 选型的主要参数如下: 一、密封腔介质压力P 介质润滑性好，粘度较高时，P≤0.8MPa选用非平衡型。介质润滑性差，粘 度低时，P≥0.5Mpa 二、线速度V V≤25m/s选用旋转型。V≥25m/s时选用静止型。 三、PV值 PV值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。PV 极限值举例： 端面组合材料介质非平衡型平衡型钴铬钨合金/石墨水27 碳化钨/石墨水935.5 碳化硅/石墨水35.5142 碳化硅/碳化钨水726.6 碳化钨/碳化钨水29 四、密封介质温度T 在没有外冷条件下,机械密封的最高温度一般取决于辅助密封材料的安全使 用温度.见下表： 材料安全使用温度℃备注 丁睛橡胶（NBR）-30~100超过安全使用温度请使用金属波纹管机械密封 硅橡胶（MVQ）-40~200 乙丙橡胶（EPR）-10~160 氟橡胶（FPM）-30~180 聚四氟乙烯（PTFE）-100~220 五、介质的特殊性。 1、粘度：低粘度介质易干磨擦宜选用平衡型。高粘度介质，宜采用强制传 动结构。 2、腐蚀和化学溶剂：a、强腐蚀宜用外装式的四氟波纹管密封。

b、辅助密封在不同化学介质中的适用表如下： 材料用途 丁腈橡胶（NBR）矿物油、汽油、挥发油、碳酸钾、氢氧化钾、水、磷酸等 硅橡胶（MVQ）丁醇、低溶胀性矿物油、弱酸、弱碱、氨水等 乙丙橡胶（EPR）丙酮、碱、二氧化硫、重铬酸钾、过氧化氢、氨水等 氟橡胶（FPM）热油、蒸汽、无机酸、丁醇、氯族溶剂等 氯醇橡胶（FCO）氟利昂 聚四氟乙烯（PTFE）酸、碱、溶剂及各种介质 3、含悬浮固体颗粒：动静环材料宜采用碳化钨/碳化钨，或碳化硅/碳化硅，当颗粒易于阻塞密封腔时，须采用辅助装置经过过滤或分离后的冲冼液，冲洗端面。 4、剧毒或气体介质：宜采用双端面机械密封。 机械密封常用型号： HU1型 HU1型机械密封符合ISO3096DIN24960和GB6556标准。辅助密封卷根据工况要求可选用同规格橡胶“O”圈PTFE“V”圈。单弹簧、非平衡 型拨叉传动、补偿能力强，安装时与轴旋向无关。 磨擦副材质与辅助密封材质可根据实际工况选用。 适用范围 被密封介质：油水、结晶性强碱、盐、高溶度流体、浆料、有机溶剂及其他弱腐蚀溶液。 密封腔压力：≤1Mpa 密封腔温度：-20℃~220℃ 线速度：≤15m/s HU3型

机械密封冲洗方案

1.冲洗方案01 方案： 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。 操作类似方案PLAN11 原因: 密封腔冷却， 卧式泵的密封腔排气， 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险 场合： 普通密封腔，最可能是ANSI/ASME泵， 清洁常温流体， 用于单端面密封，很少用于双断面密封。 维护： 冲洗不能直接冲洗密封面，机封冷却不能过度， 根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。 2.冲洗方案02 方案： 无冲洗的封闭密封腔。 原因： 不需要流体二次循环。 使用场合： 常温运转下的大孔/开口密封腔， 高温运转下的冷却套密封腔， 清洁流体， 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器， 维护： 流程必须有足够的沸点临界空间，避免汽化， 在热运转条件下，密封腔套内可能需要一直有冷却液体， 卧式设备必能自己排气， 经常和冷却方案PLAN62联合使用。 3.冲洗方案11 方案： 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗， 违反单端面机械密封冲洗方案。 原因：密封腔的冷却， 卧式密封腔的排气， 增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。 场合：通常用于清洁流体， 清洁、非聚合流体。 维护： 使用孔径最小为英寸的限流孔板， 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围，管路在12点的位置冲洗机封面，

典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端温度。 4.冲洗方案13 方案： 从密封腔，通过限流孔板到泵的进口的二次循环， 立式泵的标准冲洗方案。 原因： 立式泵密封腔的不间断排气， 密封腔除热。 场合：立式泵， 密封腔压力大于进口压力， 混有中等大小的固体的常温流体， 非聚合流体。 维护：启动立式泵之前，弯好排气口管路， 使用口径最小为英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套的尺寸的确定来减少密封腔压力，典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端的温度。 5.冲洗方案14 方案：从泵的出口冲洗机封，再循环到带限流孔板的泵进口，方案11和13的结合。 原因：立式泵机封腔的连续排气， 密封腔除热， 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。 场合： 立式泵， 常温、清洁非聚合流体。 维护： 使用口径最小为英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围，冲洗密封面， 启动立式泵之前，做好排气管的弯曲。 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端的温度。 6.冲洗方案21 方案：从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封， 加到方案11的冷却器，增加了除热能力。 原因： 机封冷却， 降低流体温度，增加流体 降低焦化 场合： 高温，低于350°F（177°C） 高于180°F（80°C）热水 清洁、非聚合物。 维护： 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔，启动前打开。 使用682机封冷却器时，串流管路使热传递最大化。

机械密封型号

泵用机械密封（摘自JB/T1472-1994） 6.1基本型式及主要尺寸 泵用机械密封共分7种基本型式，各种形式及主要尺寸见表29.7-10～13。 6.2机械密封的基本参数（见表29.7-14） 表29.7-10 103型内装单端面单弹簧非平衡并圈弹簧传动机械密封 B103型内装单端面单弹簧平衡型并圆弹簧传动机械密封（摘自JB/T1472-1994）（mm ） 规格 d D2 D1 D L LB L1 L1B L2 e 16 16 33 25 33 56 64 40 48 12 2 18 18 35 28 36 60 68 44 52 16 20 20 37 30 40 63 71 44 52 16 22 22 39 32 42 67 75 48 56 20 25 25 42 35 45 67 75 48 56 20 28 28 45 38 48 69 77 50 58 22 3 30 30 52 40 50 75 84 56 65 22 35 35 57 45 55 79 89 60 70 26 40 40 62 50 60 83 93 61 74 30 45 45 67 55 65 90 100 71 81 36 50 50 72 60 70 94 104 75 83 40 55 55 77 65 75 96 106 77 87 42 3 60 60 82 70 80 96 106 77 87 42 65 65 92 80 90 111 118 89 96 50 70 70 97 85 97 116 126 91 101 52 75 75 102 90 102 116 126 91 101 52 80 80 107 95 107 123 133 98 108 59 85 85 112 100 112 125 135 100 110 59

机械密封 浮环密封

机械密封 核心提示：机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。 机械密封 1 机械密封的工作原理 机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。 图29.7-1 机械密封结构 常用机械密封结构如图29.7-1所示。 静止环(静环)1 旋转环(动环)2 弹性元件 3 弹簧座 4 紧定螺钉 5 旋转环辅助密封圈6 静止环辅助密封圈8 等元件组成 防转销7 固定在压盖9 上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。 机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D四个通道。 C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，

而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。 A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损;压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。 机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上;③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%;④轴或轴套基本上不受摩损;⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修;⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：①结构较复杂，对制造加工要求高;②安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平;③发生偶然性事故时，处理较困难;④一次性投资高。 浮环密封 浮动环密封的原理是靠高压密封油在浮环与轴套间形成油膜，节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧，将气体封住。因为主要是油膜起作用，故又称为油膜密封。在工作时浮环受力情况与轴承相似，所不同的是：轴承浮起的是轴，对浮环密封而言，由于浮环重量很小，故轴转动而在浮环与轴间隙中产生油膜浮力时，浮起的将是浮环，轴是相对固定的。根据轴承油膜原理知道，如浮环与轴完全同心，则不会产生油膜浮力，如浮环与轴偏心，则轴转动时将会产生油膜浮力，这种浮力使浮环浮起而使偏心减小。当偏心减小到一定程度，即对应产生的浮力正好与浮环重量相等时，便达到了动态平衡。由于浮环很轻，因此这个动态平衡时的偏心是很小的，即浮环会自动与轴保持基本同心，这是浮环的特点。 fuhuan mifeng浮环密封floating ring seal靠浮动金属圆环与轴或壳体间的极小间隙限制流体泄漏的非接触式动密封（见图[浮环密封]）。浮环可在壳体内自由浮动，因此轴高速旋转和产生振动时对密封的影响较小，摩擦、磨损也很小。浮环密封是一种高速密封，可用以密封气体和液体。密封气体时，浮环装置中应充满润滑油，以利密封和润滑。

机械密封选型参数及分类

机械密封选型参数及分类 (2013-12-27 10:00:00) 转载▼ 标签： 机械密封 分类：车削密封件 一、机械密封选型参数 1.输送介质 输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、黏度、汽化压力，介质中的气体含量以及介质是否易燃、危险或易结晶等。 2.安装密封的有效空问 安装密封的有效空间包括D与L等。 3.工艺参数 (1)密封腔压力P 密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据;对现场在役设备，确定密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。 泵的类型估算公式 后盖板带背叶片、耐 磨环 Pm=Ps 0.25(Pd-Ps) 式中，Pm为泵进口压力，Pdo 为泵出口压力，下同 后盖板带平衡孔Pm=Ps 0.10(Pd - Ps)带背叶片和平衡孔Pm = Ps 后盖板有耐磨环，无 平衡孔 Pm = Ps 0.18MPa 开式叶轮，无后盖板 和平衡孔 Pm= Ps C(Pd - Ps) 注：C=0.1(最大叶轮直径)，C=0.3(最小叶轮直径) 后盖板无耐磨环，无 平衡孔 Pm = Ps (大部分立式泵均如此) 多级泵需根据平衡管、平衡盘和平衡鼓的布置来分析，密封腔压力有时等于进口压力，有时是某一中间级出[1压力．有时是泵的出口压力 (2)流体温度T指密封腔内的流体温度。 (3)密封圆周速度V指密封处轴的周向速度，按下式计算：V=πnd/60 (1-6) 式中 d——轴径，m； n——泵轴转速，r/min。 二、机械密封的分类

1.推压型和非推压型密封 (1)推压型密封指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封，通常就是指弹簧压紧式密封。 (2)非推压型密封辅助密封固定在轴上的机械密封，通常为波纹管密封。 表推压型密封和非推压型密封特点的比较 项目推压型密封非推压型密封 压缩单元单弹簧或多弹簧金属波纹管或橡胶波纹管 轴的辅助密封动态静态 尺寸范围/ram13～50810～305 温度范围/℃-268～232-268～427 压力范围/MPa≤20.69≤4.5 特点尺寸范围大 高压 适宜于特殊设计 适宜于采用特殊金属 零部件少 固有的平衡型结构 静环磨损后，动环能自由前移 高温 价格一般较低 金属波纹管密封一般价格较高 橡胶波纹管密封一般价格较低