離心泵機(jī)械密封，單端面機(jī)械密封和雙端面密封性能比較
發(fā)布時(shí)間：2020-03-23 10:06:24 發(fā)布人：離心泵
機(jī)械密封是離心泵密封泄漏的主要形式，機(jī)械密封，單端面機(jī)械密封及雙端面密封有什么不同，在使用機(jī)械密封時(shí)如何延長(zhǎng)密封壽命呢，為什么有些用戶能使用很長(zhǎng)時(shí)間，有些用戶使用幾個(gè)月甚至更短呢？機(jī)械密封(mechanical seal)是由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。
一、機(jī)械密封結(jié)構(gòu)（典型結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖）主要由靜止環(huán)（靜環(huán)）
1、旋轉(zhuǎn)環(huán)（動(dòng)環(huán)）
2、彈性元件
3、彈簧座
4、緊定螺釘
5、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈
6、靜止環(huán)輔助密封圈
等元件組成，防轉(zhuǎn)銷7固定在壓蓋9上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
機(jī)械密封具有密封性能可靠、泄漏量小、使用壽命長(zhǎng)、功率損耗少和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于高轉(zhuǎn)速、高壓差的工作條件和昂貴或有毒及強(qiáng)腐蝕性的工藝介質(zhì)。同時(shí)，機(jī)械密封又是設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)之一。為延長(zhǎng)其使用壽命，除了選擇恰當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧虾秃线m的端面比壓外，正確的安裝和維修也可起到重要的作用。本文通過(guò)日常檢修的實(shí)踐，分析了機(jī)械密封失效泄漏的主要原因，總結(jié)出了如何延長(zhǎng)機(jī)械密封使用壽命的方法。
二、機(jī)械密封失效泄漏的原因分析
1、化工設(shè)備中使用的機(jī)械密封種類繁多，型號(hào)各異，但主要泄漏點(diǎn)有五處：
a、軸套與軸間的密封；
b、動(dòng)環(huán)與軸套間的密封；
c、動(dòng)、靜環(huán)間密封；
d、對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；
e、密封端蓋與泵體間的密封。
2、機(jī)械密封的密封圈失效也是密封泄漏主要原因
動(dòng)靜環(huán)密封圈裝配歪斜；與密封圈相配合的軸或軸套表面光潔度不夠，或配合尺寸過(guò)??；密封圈與密封介質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，腐蝕變形、老化等，均可導(dǎo)致泄漏。
3、裝配不當(dāng)導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏
在裝配機(jī)械密封前機(jī)封組件清洗不潔凈，組件碰傷或劃傷；裝配不到位；彈簧裝偏、緊固螺釘沒(méi)緊固；拆卸時(shí)損壞等，都是機(jī)械密封提前失效的原因。
4、機(jī)械密封選型設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的機(jī)封泄漏
由于在化工裝置中工藝介質(zhì)特性的多樣性，機(jī)械密封設(shè)計(jì)選用不當(dāng)，使密封端面比壓偏小、偏大或密封材質(zhì)冷縮性較大等，極易使機(jī)械密封失效而導(dǎo)致其泄漏。
5、動(dòng)靜環(huán)端面磨損導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏
不管哪種類型的機(jī)械密封，主要的特點(diǎn)即密封面為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面，也就是將極易泄漏的軸向密封改為不易泄漏的端面密封。所以，機(jī)械密封失效的主要形式是靜、動(dòng)環(huán)之間的磨損失效。動(dòng)、靜環(huán)端面摩擦副主要靠彈簧推力來(lái)壓緊， 阻止泄漏。動(dòng)、靜環(huán)壓得越緊越不易泄漏，但其間的摩擦力也隨之增大，動(dòng)、靜環(huán)接觸端鏡面在較大摩擦力的作用下會(huì)很快磨損后失效泄漏。
6、工藝條件不穩(wěn)定和安裝不良導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏
工藝條件不穩(wěn)定和安裝不良造成的振動(dòng)、設(shè)備抽空汽化瞬間斷流都會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)之間的液膜破壞，使機(jī)械密封在無(wú)潤(rùn)滑條件下“干態(tài)”運(yùn)行，密封環(huán)溫度迅速上升，有的直接燒毀，有的當(dāng)泵恢復(fù)正常工作狀態(tài)時(shí)被急劇冷卻，形成熱沖擊而碎裂。沖洗流體與沖洗條件不良也會(huì)形成熱沖擊，導(dǎo)致密封環(huán)出現(xiàn)徑向裂紋，加劇動(dòng)靜環(huán)的磨損失效。同時(shí)，當(dāng)石墨環(huán)超過(guò)使用溫度，其表面會(huì)析出晶體，在溫度較高的摩擦副附近發(fā)生炭化，其微粒進(jìn)入摩擦副使動(dòng)靜環(huán)急劇磨損失效。
三、解決措施：延長(zhǎng)機(jī)械密封使用壽命應(yīng)采取以下措施和檢修方法。
1、彈簧壓縮量調(diào)整
調(diào)整彈簧的壓縮量就是調(diào)整機(jī)械密封的端面比壓，關(guān)系到密封性能及使用壽命的重要參數(shù)，與密封的結(jié)構(gòu)型式、彈簧大小和介質(zhì)壓力有關(guān)。端面比壓過(guò)大將損壞摩擦副；比壓過(guò)小則易泄漏，往往由廠家給定一個(gè)適合的范圍，一般按3～6kg/cm2取值。彈簧的自由長(zhǎng)度A，彈簧剛度K（產(chǎn)生單位壓縮量時(shí)承受的載荷），規(guī)定要求的比壓P，這些都是廠家給定的參數(shù)。壓縮后尺寸為B，則P/(A-B)=k，得出B=A-P/k，這就是彈簧安裝壓縮后的尺寸。如果彈簧安裝后的尺寸過(guò)大，可在彈簧座與彈簧之間增加調(diào)整墊的厚度，尺寸過(guò)小則減少調(diào)整的厚度，調(diào)整墊的厚度用千分尺量取。
2、靜環(huán)密封圈松緊
靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些，但過(guò)緊將導(dǎo)致：一是引起靜環(huán)密封因過(guò)度變形，影響密封效果；二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多，一般較脆，過(guò)度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環(huán)。因此，靜環(huán)的內(nèi)徑一般比軸徑大1～2mm ，密封圈的松緊程度以涂上潤(rùn)滑劑后能以雙手用力壓入為準(zhǔn)。手能較輕壓入則太松，雙手用力壓不進(jìn)則太緊。
3、動(dòng)環(huán)密封圈松緊
動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊有害無(wú)益，一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過(guò)早泄漏；二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力，在工作狀況變化頻繁時(shí)無(wú)法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整；三是彈簧過(guò)度疲勞易損壞；四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。為保證動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)性，其內(nèi)徑比軸徑大0.5～1mm，用以補(bǔ)償軸的振動(dòng)與偏斜，但間隙不能太大，否則會(huì)使動(dòng)環(huán)密封圈卡入而造成機(jī)械密封機(jī)械性能的破壞。密封圈的松緊程度以涂上潤(rùn)滑劑后能以一只手用力壓入為準(zhǔn)。
4、密封新舊拆換
相對(duì)而言，使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果。在聚合性和深透性介質(zhì)中，靜環(huán)如無(wú)過(guò)度磨損（當(dāng)密封面出現(xiàn)裂紋、掉角、劃痕、麻點(diǎn)、飛邊及偏磨，劃痕、麻點(diǎn)貫穿整個(gè)密封端面時(shí)稱為過(guò)度磨損），還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體，起到了較好的密封作用。
5、拆修
機(jī)械密封一旦出現(xiàn)泄漏，先不急于拆修，有時(shí)密封可能沒(méi)有損壞，只需調(diào)整工作狀況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。如調(diào)整彈簧的壓縮量、消除運(yùn)行設(shè)備的振動(dòng)、清除使彈簧失彈的水垢及動(dòng)、靜環(huán)摩擦副上的水垢等。這樣既避免浪費(fèi)又解決了實(shí)際問(wèn)題同時(shí)還可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。
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