介紹離心泵的雙重機(jī)械密封
文章出處： 發(fā)布時(shí)間 ：2019/9/24 15:20:02 瀏覽量：2021
機(jī)械密封是指由至少一對(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。
機(jī)械密封主要有以下四類部件組成。主要密封件:靜環(huán)、動(dòng)環(huán)；輔助密封件、旋轉(zhuǎn)輔助密封圈、靜止輔助密封圈；壓緊件、彈簧；傳動(dòng)件、彈箕座及鍵或固定螺釘，防轉(zhuǎn)銷、壓蓋。機(jī)械密封工作時(shí)，由密封流體的壓力和彈性元件的彈力等引起的軸向力使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)互相貼合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于兩個(gè)密封端面的緊密配合，使密封端面之間的交界(}封界面)形成一微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過(guò)此間隙時(shí)，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，阻止介質(zhì)泄漏，同時(shí)液膜又使得端面得以潤(rùn)滑，獲得長(zhǎng)期密封效果。靜密封元件常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封，有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結(jié)構(gòu).A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封，它是機(jī)械密封裝置中的主密封，也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。
有毒有害介質(zhì)時(shí)為了取得更好的密封效果，采用雙重密封，根據(jù)密封液系統(tǒng)壓力可分為有壓雙封(雙端面機(jī)械密封)和無(wú)壓雙封(串聯(lián)式機(jī)械密封).有壓雙封密封液系統(tǒng)的壓力一般要比一級(jí)密封前的壓力高0.01-0.03MPa。這樣一級(jí)密封泄漏時(shí)，密封液會(huì)進(jìn)入泵內(nèi)，確保了泵內(nèi)介質(zhì)不會(huì)泄漏到外界。由于密封液進(jìn)入泵內(nèi)，密封液系統(tǒng)壓力、液位降低，可以實(shí)現(xiàn)密封的泄漏監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
無(wú)壓雙封密封系統(tǒng)內(nèi)的壓力一般為常壓或微壓，低于一級(jí)密封前的密封腔壓力。當(dāng)一級(jí)密封泄漏時(shí)，泵內(nèi)介質(zhì)會(huì)進(jìn)人密封液系統(tǒng)，導(dǎo)致密封液系統(tǒng)的壓力和液位升高，可以通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)或液位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)泄露監(jiān)測(cè)和報(bào)警。通過(guò)密封液系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)雙端面機(jī)械密封失效與否，也是其區(qū)別于單端面機(jī)械密封主要的形式之一。有壓雙封(雙端面機(jī)械密封)原理與單端面機(jī)械密封基本相同，都是靠垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面（摩擦副）在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的作用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。雙端面機(jī)械密封不僅僅是單端面機(jī)械密封的重復(fù)，在化工一些重點(diǎn)場(chǎng)合，可有效地防止危險(xiǎn)、有毒、易燃、易爆物質(zhì)的泄漏，具有高性能保險(xiǎn)作用。在密封高壓介質(zhì)時(shí)，可以合理的分配每個(gè)密封的兩端壓差，提高密封的工作壓力范圍。對(duì)一些自潤(rùn)滑性差、易凝結(jié)、汽化介質(zhì)，通過(guò)在密封腔體注入密封液改善密封的工況，大大提高密封的效率和使用壽命。
與單端面機(jī)械密封相比，雙端面機(jī)械密封多一個(gè)摩擦副？煞譃槊鎸(duì)面、背對(duì)背兩種形式。面對(duì)面雙端面機(jī)械密封有靜環(huán)面對(duì)面和動(dòng)環(huán)面對(duì)面兩種形式。靜環(huán)面對(duì)面是一整體動(dòng)環(huán)，動(dòng)環(huán)面對(duì)面一整體靜環(huán)。但是由于加工精度、機(jī)械密封失效后更換成本等問(wèn)題面對(duì)面式雙封在流體泵用機(jī)械密封中使用較少，一般應(yīng)用于密封腔尺寸較小的場(chǎng)合。背靠背或串聯(lián)機(jī)械密封已經(jīng)完全可以覆蓋面對(duì)面機(jī)械密封的適用工況。輕烴、黏性、聚合流體、有害氣體采用干氣密封、非接觸設(shè)計(jì)可以采用面對(duì)面機(jī)械密封。面對(duì)面機(jī)械密封要求封液壓力大于介質(zhì)壓力，屬于有壓雙封，不然內(nèi)側(cè)機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)受力不合理。面對(duì)面結(jié)構(gòu)多用于集裝式結(jié)構(gòu)，既可以做單端面，又可加封液做成雙端面。
無(wú)壓雙封(串聯(lián)機(jī)械密封)是兩組單端面機(jī)械密封組成串聯(lián)雙端面機(jī)械密封兩套密封延同一方向布置，密封腔壓力逐級(jí)降低，介質(zhì)不至外漏。串聯(lián)雙端面密封由于其結(jié)構(gòu)緊湊，可適用于軸徑尺寸不大，軸向尺寸小，隨轉(zhuǎn)速較大的中等載荷的場(chǎng)合。內(nèi)端為平衡型機(jī)械密封，外端為非平衡型帶泵效環(huán)機(jī)械密封。封液提供密封面的冷卻潤(rùn)滑，靠?jī)?nèi)置泵效環(huán)循環(huán)。
背對(duì)背式雙端面機(jī)械密封亦可做成集裝性，拆裝方便，檢修容易，因此使用較多。背對(duì)背式雙封分別有兩動(dòng)環(huán)和兩靜環(huán)，一級(jí)密封為外流式。因其適用工況寬，應(yīng)用廣泛，狹義上的雙端面機(jī)械密封專指背對(duì)背式雙端面機(jī)械密封。背對(duì)背式雙封屬于有壓雙封，當(dāng)一級(jí)密封失效后密封液系統(tǒng)的壓力和液位都會(huì)降低。密封液循環(huán)的動(dòng)力由內(nèi)置泵效環(huán)提供。
機(jī)械密封主要有以下四類部件組成。主要密封件:靜環(huán)、動(dòng)環(huán)；輔助密封件、旋轉(zhuǎn)輔助密封圈、靜止輔助密封圈；壓緊件、彈簧；傳動(dòng)件、彈箕座及鍵或固定螺釘，防轉(zhuǎn)銷、壓蓋。機(jī)械密封工作時(shí)，由密封流體的壓力和彈性元件的彈力等引起的軸向力使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)互相貼合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于兩個(gè)密封端面的緊密配合，使密封端面之間的交界(}封界面)形成一微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過(guò)此間隙時(shí)，形成極薄的液膜，產(chǎn)生阻力，阻止介質(zhì)泄漏，同時(shí)液膜又使得端面得以潤(rùn)滑，獲得長(zhǎng)期密封效果。靜密封元件常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封，有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結(jié)構(gòu).A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封，它是機(jī)械密封裝置中的主密封，也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。
有毒有害介質(zhì)時(shí)為了取得更好的密封效果，采用雙重密封，根據(jù)密封液系統(tǒng)壓力可分為有壓雙封(雙端面機(jī)械密封)和無(wú)壓雙封(串聯(lián)式機(jī)械密封).有壓雙封密封液系統(tǒng)的壓力一般要比一級(jí)密封前的壓力高0.01-0.03MPa。這樣一級(jí)密封泄漏時(shí)，密封液會(huì)進(jìn)入泵內(nèi)，確保了泵內(nèi)介質(zhì)不會(huì)泄漏到外界。由于密封液進(jìn)入泵內(nèi)，密封液系統(tǒng)壓力、液位降低，可以實(shí)現(xiàn)密封的泄漏監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
無(wú)壓雙封密封系統(tǒng)內(nèi)的壓力一般為常壓或微壓，低于一級(jí)密封前的密封腔壓力。當(dāng)一級(jí)密封泄漏時(shí)，泵內(nèi)介質(zhì)會(huì)進(jìn)人密封液系統(tǒng)，導(dǎo)致密封液系統(tǒng)的壓力和液位升高，可以通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)或液位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)泄露監(jiān)測(cè)和報(bào)警。通過(guò)密封液系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)雙端面機(jī)械密封失效與否，也是其區(qū)別于單端面機(jī)械密封主要的形式之一。有壓雙封(雙端面機(jī)械密封)原理與單端面機(jī)械密封基本相同，都是靠垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面（摩擦副）在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的作用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。雙端面機(jī)械密封不僅僅是單端面機(jī)械密封的重復(fù)，在化工一些重點(diǎn)場(chǎng)合，可有效地防止危險(xiǎn)、有毒、易燃、易爆物質(zhì)的泄漏，具有高性能保險(xiǎn)作用。在密封高壓介質(zhì)時(shí)，可以合理的分配每個(gè)密封的兩端壓差，提高密封的工作壓力范圍。對(duì)一些自潤(rùn)滑性差、易凝結(jié)、汽化介質(zhì)，通過(guò)在密封腔體注入密封液改善密封的工況，大大提高密封的效率和使用壽命。
與單端面機(jī)械密封相比，雙端面機(jī)械密封多一個(gè)摩擦副？煞譃槊鎸(duì)面、背對(duì)背兩種形式。面對(duì)面雙端面機(jī)械密封有靜環(huán)面對(duì)面和動(dòng)環(huán)面對(duì)面兩種形式。靜環(huán)面對(duì)面是一整體動(dòng)環(huán)，動(dòng)環(huán)面對(duì)面一整體靜環(huán)。但是由于加工精度、機(jī)械密封失效后更換成本等問(wèn)題面對(duì)面式雙封在流體泵用機(jī)械密封中使用較少，一般應(yīng)用于密封腔尺寸較小的場(chǎng)合。背靠背或串聯(lián)機(jī)械密封已經(jīng)完全可以覆蓋面對(duì)面機(jī)械密封的適用工況。輕烴、黏性、聚合流體、有害氣體采用干氣密封、非接觸設(shè)計(jì)可以采用面對(duì)面機(jī)械密封。面對(duì)面機(jī)械密封要求封液壓力大于介質(zhì)壓力，屬于有壓雙封，不然內(nèi)側(cè)機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)受力不合理。面對(duì)面結(jié)構(gòu)多用于集裝式結(jié)構(gòu)，既可以做單端面，又可加封液做成雙端面。
無(wú)壓雙封(串聯(lián)機(jī)械密封)是兩組單端面機(jī)械密封組成串聯(lián)雙端面機(jī)械密封兩套密封延同一方向布置，密封腔壓力逐級(jí)降低，介質(zhì)不至外漏。串聯(lián)雙端面密封由于其結(jié)構(gòu)緊湊，可適用于軸徑尺寸不大，軸向尺寸小，隨轉(zhuǎn)速較大的中等載荷的場(chǎng)合。內(nèi)端為平衡型機(jī)械密封，外端為非平衡型帶泵效環(huán)機(jī)械密封。封液提供密封面的冷卻潤(rùn)滑，靠?jī)?nèi)置泵效環(huán)循環(huán)。
背對(duì)背式雙端面機(jī)械密封亦可做成集裝性，拆裝方便，檢修容易，因此使用較多。背對(duì)背式雙封分別有兩動(dòng)環(huán)和兩靜環(huán)，一級(jí)密封為外流式。因其適用工況寬，應(yīng)用廣泛，狹義上的雙端面機(jī)械密封專指背對(duì)背式雙端面機(jī)械密封。背對(duì)背式雙封屬于有壓雙封，當(dāng)一級(jí)密封失效后密封液系統(tǒng)的壓力和液位都會(huì)降低。密封液循環(huán)的動(dòng)力由內(nèi)置泵效環(huán)提供。