机械密封基础知识..

机械密封基础知识2008年5月机械密封基础知识•机械密封主要用在转动机械的主軸上，以防止流体经由转动中的主軸与外壳之間泄漏的机械裝置。•常見的机械密封的机械设备有，离心泵、齿轮泵、真空泵、回转泵、搅拌器、离心机等转动设备。•近几年來环保的要求标准日渐提高，加上废弃物处理理成本高漲，泄漏量控制变得非常重要。机械密封基础知识机械密封概述:定义:机械密封(端面密封)--由至少一对垂直于轴线的端面在流体压力和补赏机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置.基本结构:•端面密封磨擦付•缓冲补赏和压紧机构•辅助密封(二级密封挠性元件)•传动机构基本密封点:•端面主密封点•静环与端盖辅助密封点•动环与轴(轴套)辅助密封点•端盖与泵体连接密封点此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面的组合，增加如冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.完整的密封及系统解决方案机械密封基础知识机械密封盘根二级辅助密封密封支持系统润滑系统轴承密封Flexible联轴节机械密封基础知识机械密封基本结构与基本密封点:“O”型环泵轴静环(非补赏环)动环(补赏环)卡环轴封挡环“O”型环推环弹簧传动套定位螺钉机械密封基础知识机械密封分类:按介质--液膜接触常规密封,气膜非接触干气密封,干运转密封按结构--平衡型与非平衡型密封,单弹簧与多弹簧密封按补赏型式--推进型与非推进型密封按安装型式--外装式与内装式密封机械密封基础知识推进型密封与非推进型密封Pusher推进型Non-Pusher非推进型随着密封面磨损，“O”型圈二级密封必须延轴向推进补赏。随着密封面磨损，波纹管波形部分与动环随意补赏，作为波纹管二极密封定位部分与轴行动相对静止无推进运动，vs.机械密封基础知识机械密封端面组合：考虑到介质复杂情况，环保要求，自动监控，安全性等要求，机械密封组合成不同形式用以满足上述要求：机械密封端面组合形式：单端面机械密封组合形式双端面机械密封组合形式背对背式面对面式串联式多端面机械密封组合形式辅助密封：喉部节流密封；二次节流密封；机械密封基础知识机械密封热量的形成:介质流动;磨擦付表面生热;搅拌热;产生热量致使:密封材料过热;介质汽化;不稳定的端面条件;增加动静环表面的磨损;减少或丧失机械密封的使用寿命;采取措施及解决办法:•应用机械密封辅助系统;•结构改进设计;•优选不同材料;最终目的:降低密封区的工作温度,提供适宜的密封环境Leakage机械密封基础知识机械密封辅助系统应用:基本系统--为保证机械密封正常使用,选用正确的密封辅助系统,增加如冲洗,循环,抗温,抗压,排渣,节流,润滑,防结晶,防介质泄漏等功能,改善机械密封的工作环境,从而保证机械密封的正常运行.基本系统功能:•控制泄漏控制压力•控制磨蚀控制腐蚀•防污染防泄漏基本系统分类:API610PLAN系统介质冲洗API610PLAN1,11,12,13,21,22,23,31,41外流体冲洗API610PLAN32,62缓冲液循环系统API610PLAN51,52隔离液循环系统API610PLAN53,54机械密封沖洗方案Plan11自身循環系統，用在單軸封上，由出口經限流板進入軸封室，常用於常溫的乾淨流體上，是使用最多沖洗方式。限流板軸封沖洗配管Plan13通常用在單軸封上，當軸封室與出口壓相同時，如直立式透平泵。其流動方向由軸封室流向泵之進口端。軸封沖洗配管Plan21類似Plan11的用法，但在管線上串一個熱交換器。當單軸封在高溫環境下運轉時，以熱交換器在沖洗液進入軸封之前，先行將其冷卻降溫，再進入沖洗軸封，可延長其使用壽命。熱交換器冷卻水入口冷卻水出口軸封沖洗配管Plan23熱交換器冷卻水入口冷卻水出口軸封室內的自身循環，通常用於高溫的單軸封時．必須靠輔助裝置來強制循環，因此其循環效果比Plan21差，但冷卻效率較高，因為只要足以移除軸封產生之磨擦熱即可．軸封室內沒有壓差，故必有需加裝輔助循環裝置軸封沖洗配管Plan32用在單軸封上，以外接乾淨的流體沖進軸封來冷卻。通常在自身流體含顆粒不適合作沖洗時使用。外接沖洗液最後會混入製程中，必須考慮其相容性。限流環以保持軸封室壓力，以免製程液逆流。外接沖洗必須至少比軸封室內之壓力大25PSI以上沖洗入口調整壓力和流量PointstoNoteforAPIPlan52:Typicallyusedwithanarrangement2unpressuriseddualseal.Duringnormaloperation,circulationismaintainedbyaninternalpumpingring.Thereservoirisusuallycontinuouslyventedtoavapourrecoverysystemandismaintainedatapressurelessthanthepressureinthesealchamber.压力表液位计球阀节流孔板Drain液位开关(高)液位开关(低)压力开关(一般置长开位置)放空阀Externalreservoirprovidingbufferfluidfortheoutersealofanunpressuriseddualsealarrangement.泵效环产生封液循环力外侧保护密封venttosafeareaPressureGaugeLevelGaugeLevelSwitch(L)VentValve(NormallyClosed)OrificePressureSwitchExternalPressureSourceOne-wayBlockValve(NormallyOpen)PointstoNoteforAPIPlan53:Typicallyusedwithanarrangement3pressuriseddualseal.Duringnormaloperation,circulationismaintainedbyaninternalpumpingring.Thereservoirpressureisgreaterthantheprocesspressurebeingsealed.Externalreservoirprovidingpressurisedbarrierfluidfortheoutersealofanpressuriseddualsealarrangement.DrainA机械密封基础知识机械密封辅助系统--缓冲液,隔离液的选择:•清洁的润滑性好的液体•安全,无毒,无腐蚀性，与介质相容•较宽的温度稳定区，好的热交换性•低黏度•好的适应性/低价位机械密封辅助系统的维护:•定期检查封液罐压力•定期检查封液罐内的液面高度•液位,压力出现异常应记录并通知有关人员机械密封基础知识机械密封选型：基本密封选型分为七个步骤第一步骤：搜集必要的数据，包括介质描述，压力描述，温度描述，轴径转速第二步骤：确认适合的材料数据。第三步骤：根据特性初步选定密封家族和密封型号第四步骤：核对密封承载压力极限第五步骤：检查饱和蒸汽压第六步骤：对含颗粒介质，检查密封的材料和结构第七步骤：检查黏度一般密封选型极限：温度-20°C--400°C,压力：0-50Bar,轴径线速度25m/s,介质为液态且可在选型指南清晰识别需要更详细的资料确定密封组合形式及密封辅助系统，包括；•选择并确定密封布置形式•选择并确定密封冲洗方式选择并确定有关装置尺寸--包括冲洗装置，冷却装置，缓冲，隔离液循环装置•选择并确定防护报警装置机械密封基础知识API682机械密封标准(第一版)“独立应用”的机械密封标准,1994年11月出版•针对API610及API676泵系列•适用于API610第七版和第八版•关于机械密封详细的指导文件–机械密封名词术语及关联标准–机械密封设计结构及设计总则–机械密封材料–机械密封选型及应用–机械密封辅助系统设备–机械密封检测试验及发货前的准备–卖方资料•机械密封工业的完整的技术说明机械密封基础知识API682对机械密封基本要求及与早期的有关标准区别:•密封全部为集装式设计•介质流体明确详细说明•机械密封型式及安装型式以严格定义•密封腔体尺寸大于API610第七版规定•所有密封必须进行质量检验,且每套集装式密封必须进行单独试验•规定新的密封编码及系统文件机械密封基础知识API610机械密封的分类编码--五位分类系统编码第一位字母：(B)平衡型，(U)非平衡型第二位字母：(S)单端面，(D)双端面，(T)串联式第三位字母：(P)普通式，(T)节流式，(A)辅助密封装置第四位字母：二次密封材料E.F.G.H.I.R.X.Z.第五位字母：端面密封组合材料L.M.N.X.API682机械密封的分类编码--标准密封代码设计标准密封代码：(A)推进型，(B)金属波纹管(低温)，(C)金属波纹管(高温)指定特征代码：A-耐氨石墨，B-丁晴橡胶，C-耐氨橡胶，H-硬/硬摩擦副K-高氟橡胶，P-内循环泵效环装置，S-单弹簧编码组合形式密封型号代码/API610冲洗方案/密封旋转方式/密封尺寸(内密封)-(外密封)/(内密封)-(外密封)/(内密封)-(外密封)/(内密封)-(外密封)用两个字母表示用数字表示R-旋转型英制-英寸指定特征代码S-静止型公制-CM安裝軸封前的檢查軸心不正軸心的偏心不可超過0.002“(0.05mm)可能形成的原因軸承損壞，軸承座損壞安裝軸封前的檢查軸心不正軸的端位移不得超過0.01“(0.25mm)可能形成的原因軸承損壞，軸承座損壞安裝軸封前的檢查軸心不正軸心的偏心不可超過0.003“(0.07mm)可能形成的原因軸心變形,軸承損壞,軸承座損壞,泵的同心度加工不良安裝軸封前的檢查軸封室的邊緣必須和軸保持垂直，否則轉動環會不停的調整角度，來保持和固定面保持平行軸封室不正軸封室的端面誤差不可超過0.005“(0.13mm)安裝軸封前的檢查聯結格蘭的凸緣必須和軸同心否則軸封的固定環和轉動環會有偏磨現象軸封室不正軸封室的凸緣中心誤差不可超過0.005“(0.13mm)谢谢！机械密封基础知识