類別：化工泵發(fā)布時(shí)間：2022.8.18
化工泵的密封對(duì)整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)來說起著重要的作用,化工泵的密封系統(tǒng)泄漏將會(huì)嚴(yán)重影響到設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是高溫高壓泵的發(fā)展,更使得對(duì)泵的密封更加嚴(yán)格。目前,我國使用的泵主要使用的軸封裝置有以下幾種方式:填料密封、迷宮密封、浮動(dòng)環(huán)密封、機(jī)械密封、油封密封、墊片密封、螺紋密封、動(dòng)力密封，下面就對(duì)這些密封形式進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
化工泵油封是一種自緊式唇狀密封，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，成本低廉，維護(hù)方便，阻轉(zhuǎn)矩較小，既能防止介質(zhì)泄漏，也能防止外部塵土和其它有害物質(zhì)侵入，而且對(duì)磨損有一定的補(bǔ)償能力，但不耐高壓，所以一般用在低壓場(chǎng)合的化工泵上。
化工泵依靠離心原理來抽取液體物料，特殊材料制成的化工泵適用于瓶、桶、缸、池或其他容器中抽取腐蝕性液體。由于化工泵所抽取的介質(zhì)有腐蝕、揮發(fā)、爆炸等危險(xiǎn)性的存在，對(duì)泵體的密封性能要求，要比其他種類的泵高很多。
化工泵油封應(yīng)安裝在制造精度為h8～h9，表面粗糙度為1.6～0.8μm且經(jīng)過表面硬化處理的軸上。密封介質(zhì)不應(yīng)含有固體微粒和雜質(zhì)，否則會(huì)造成油封和軸的迅速磨損而使密封失效。
在選擇此種密封方法是，要充分考慮化工泵所輸送到物料的性能和要求，以避免不必要的泄漏，防止事故的發(fā)生。
油封密封不嚴(yán)是造成漏油的主要因素。當(dāng)軸出現(xiàn)磨損形成溝槽，即使更換新油封仍不能密封時(shí)，是由于油封唇口與軸的接觸壓力下降，造成安裝后油封唇直徑與軸徑的過盈量太小?，F(xiàn)以S195型柴油機(jī)曲軸油封為例，分析其密封不嚴(yán)的主要原因是：
化工泵常用的密封方法，有墊片密封法。墊片是離心泵靜密封的基本元件，使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據(jù)化工泵輸送介質(zhì)、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。
泄漏即介質(zhì)從有限空間內(nèi)部流到外部，或從外部進(jìn)入有限空間內(nèi)部的人們不希望發(fā)生的現(xiàn)象 ,介質(zhì)流動(dòng)通過內(nèi)外空間的交界面即密封面發(fā)生泄漏。造成泄漏的根本原因是由于接觸面上存在間隙，而接觸面兩側(cè)的壓力差、濃度差則是泄漏的推動(dòng)力。由于密封面形式及加工精度等因素的影響，密封面上存在間隙在所難免，這就會(huì)造成密封面不完全吻合，從而發(fā)生泄漏。要減少泄漏，就必須使接觸面最大程度地嵌合，即減小泄漏通道的 截面積，增加泄漏阻力，并使之大于泄漏推動(dòng)力。
對(duì)密封面施加壓緊載荷，以產(chǎn)生壓緊應(yīng) 力，可提高密封面的接觸程度，當(dāng)應(yīng)力增大到足以引起表面產(chǎn)生明顯的塑性變形時(shí)，就可以填補(bǔ)密封面的間隙，堵塞泄漏通道。使用墊片的目的就是利用墊片材料在壓緊載荷的作 用下較容易產(chǎn)生塑性變形的特性，使之填平法蘭密封面的微小凹凸不平，從而實(shí)現(xiàn)密封。
化工泵密封墊片選擇化工泵所抽取的介質(zhì)有腐蝕、揮發(fā)、爆炸等危險(xiǎn)性的存在，對(duì)泵體的密封性能要求，要比其他種類的泵高很多。化工泵常用的密封方法，有墊片密封法。墊片是離心泵靜密封的基本元件，使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據(jù)化工泵輸送介質(zhì)、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。
當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)，對(duì)溫度和壓力不高時(shí)，一般選用非金屬密封墊片；
當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)為中壓高溫時(shí)，選用非金屬與金屬組合墊片。
非金屬墊片在泵上應(yīng)用最為普遍，其材料一般為紙、橡膠和聚四氟乙烯。當(dāng)溫度不超過120℃，壓力在1.0Mpa以下時(shí)，一般選用青殼紙或模造紙墊片。如果當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)為油，溫度在-30～110℃時(shí)，一般選用耐老化性能較好的丁晴橡膠。當(dāng)當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)，在-50～200℃時(shí)，選用氟橡膠更為合適。因?yàn)樗四陀湍蜔嵬?，機(jī)械強(qiáng)度大也是其主要特征。在化工泵中由于所輸送介質(zhì)具有腐蝕性，所以一般選用聚四氟乙烯做為墊片材料。隨著化工泵使用的領(lǐng)域越來越廣泛，所輸送介質(zhì)種類也越來越多，因此在選用墊片材質(zhì)時(shí)應(yīng)查閱相關(guān)資料或通過實(shí)驗(yàn)后再做出正確選擇。
化工泵填料密封是將富有壓縮性和回彈性的填料放入填料函內(nèi)，依靠壓蓋的軸向壓緊力轉(zhuǎn)化為徑向密封力，從而起到密封作用。這種密封方法稱為填料密封，這種填料稱為密封填料。由于填料密封結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，更換方便、價(jià)格低廉、適應(yīng)轉(zhuǎn)速、壓力、介質(zhì)寬泛而在化工泵的設(shè)計(jì)中得到普遍采用。
在機(jī)械行業(yè)中填料密封主要用作動(dòng)密封,常用作離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)軸密封。填料裝入填料腔以后,經(jīng)壓蓋螺絲對(duì)它作軸向壓縮,當(dāng)軸與填料有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于填料的塑性,使它產(chǎn)生徑向力,并與軸緊密接觸。與此同時(shí),填料中浸漬的潤(rùn)滑劑被擠出,在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻的,接觸部位便出現(xiàn)
邊界潤(rùn)滑狀態(tài),稱為”軸承效應(yīng)”;而未接觸的凹部形成小油槽,有較厚的油膜,接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮,起阻止液流泄漏的作用,此稱”迷宮效應(yīng)”。這就是填料密封的機(jī)理。良好的密封在于維持“軸承效應(yīng)”和”迷宮效應(yīng)”。也就是說,要保持良好的潤(rùn)滑和適當(dāng)?shù)膲壕o，若潤(rùn)滑不良,或壓得過緊都會(huì)使油膜中斷,造成填料與軸之間出現(xiàn)干摩擦,最后導(dǎo)致燒軸和出現(xiàn)嚴(yán)重磨損。因此,我們需要經(jīng)常對(duì)填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié),使填料中的潤(rùn)滑劑在運(yùn)行一段時(shí)間而有所流失之后,再擠出一些潤(rùn)滑劑,同時(shí)補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。當(dāng)然這樣經(jīng)常擠壓填料,最后將使浸漬劑枯竭,所以定期更換填料是必要的。此外,為了維持液膜和帶走摩擦熱,有意讓填料處有少量泄漏也是必要的。
化工泵的軸封一般采用具有耐磨性,耐熱性,柔軟性好,強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),我們?cè)谟帽P根填料,發(fā)現(xiàn)其具以下個(gè)缺點(diǎn):①填料表面粗糙,摩擦系數(shù)大,有滲漏現(xiàn)象,另外使用久了浸入的潤(rùn)滑劑容易流失。②新修好的設(shè)備,開始運(yùn)行時(shí)軸封狀況良好,但用不了多久,泄漏量便不斷增加,調(diào)整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁,運(yùn)轉(zhuǎn)不到一個(gè)周期,軸套就已磨損成花瓶狀,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)軸套磨斷,并且水封環(huán)后面更換不到的盤根填料均已腐爛,無法起到密封作用。③填料與軸直接接觸,且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),造成軸與軸套的磨損,所以必須定期或不定期更換軸套。④為了使盤根與軸或軸套間產(chǎn)生的摩擦熱及時(shí)散掉,盤根密封必須保持一定量的泄漏,而且不易控制。⑤盤根與軸或軸套間的摩擦,造成電機(jī)有效填料密封的原理功率降低,消耗電能。
從填料密封的原理看,流體在密封腔內(nèi)可泄漏的通道有三處:其一是流體穿透密封材料造成泄漏;其二是從填料與填料箱體之間泄漏;其三是從填料與軸表面之間泄漏。主要故障和原因有以下幾種:
化工泵在與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，副葉輪所產(chǎn)生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體，從而實(shí)現(xiàn)密封。停車時(shí)，副葉輪不起作用，因此必須同時(shí)配備停車密封裝置解決停車時(shí)可能產(chǎn)生的化工泵泄漏。副葉輪密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、使用壽命長(zhǎng)，化工泵運(yùn)轉(zhuǎn)中可實(shí)現(xiàn)滴水不漏，因此在化工泵輸送含雜質(zhì)介質(zhì)的泵上經(jīng)常采用。
動(dòng)力密封有離心密封、螺旋密封、磁流體密封等，其中螺旋密封很有前景。全封閉式密封有隔膜式和屏蔽式等。
離心動(dòng)力密封使用前提。離心動(dòng)力密封是借離心力作用,將液體介質(zhì)沿徑向甩出,阻止液體進(jìn)入泄漏縫隙,從而到達(dá)密封的目的。
離心密封僅適用于液體介質(zhì),對(duì)氣體介質(zhì)則不適用。因此,如果在使用離心密封的地方還要求氣密性,則必須接納離心密封與其他類型的密封組合起來的組合密封類型。
最經(jīng)常使用的離心密封是甩油盤,甩油盤廣泛用于各種傳動(dòng)裝置,用以封潤(rùn)滑油或其他液體。甩油盤密封不受速度限制,只要甩油盤強(qiáng)度足夠,那么,轉(zhuǎn)速越高則甩油密封的效果越好;反之,如果轉(zhuǎn)速太低或靜止不轉(zhuǎn)則甩油密封無效。別的,甩油盤密封也不受高溫限制。因此,泵軸;殼體;一密封蓋甩油盤密封很適用于高溫高速例如導(dǎo)熱油泵,但是,這種密封不能用于高壓,一般用于壓差為零或較接近于零的場(chǎng)合，導(dǎo)熱油泵密封形式就是這種。
離心甩油盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,沒有摩擦功率消耗,也沒有磨損,不需維護(hù),所以用途廣泛。
離心密封結(jié)構(gòu)。離心密封它是沒有甩油盤的甩油密封裝置:在平滑的軸上,液體介質(zhì)寄托其附著力很容易沿軸的外貌爬動(dòng),因而便于泄漏;如果在光軸上車出一兩個(gè)環(huán)槽,則液體很難越過環(huán)槽上鋒利突變的交界面,此時(shí),借助于轉(zhuǎn)軸的離心力很容易將液體甩掉,以保證封嚴(yán)。離心甩油盤與軸1制成一體,它把企圖滲漏的液體擋住,并在離心力的作用下將液體甩到密封蓋的圓周上,之后流入下方的回油孔舉行回油。在密封蓋與甩油盤共同的地方設(shè)有環(huán)槽,這使得密封蓋壁上的液體可以或許沿著環(huán)槽流下,而不至流入密封蓋與軸之間的間隙中。
設(shè)計(jì)離心甩油密封裝置時(shí),應(yīng)盡可能減少甩油盤與密封蓋之間的徑向間隙以及軸向間隙,以盡可能減少密封蓋與軸之間的徑向間隙。此時(shí),密封蓋的環(huán)槽應(yīng)足夠大,密封蓋與甩油盤之間的甩油空間應(yīng)足夠大,回油通道應(yīng)盡可能流通。
甩油葉輪密封相當(dāng)于在油盤的一面或兩面配置若干片,寄托葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的鼓風(fēng)作用,使泄出的潤(rùn)滑油隨徑向流動(dòng)的氣流甩向回流孔,從而減少了潤(rùn)滑油沿軸向外偏。甩油葉輪的葉片不宜太大,數(shù)目也不宜過多。因?yàn)樘珡?qiáng)烈的氣流與潤(rùn)滑油混合會(huì)產(chǎn)生泡沫,對(duì)回油不利,且葉片大消耗功率也大。
背葉片密封及副葉輪密封,經(jīng)常用作IS離心泵軸封。副葉輪密封往往在密封腔內(nèi)側(cè)配置若干固定導(dǎo)葉片,它們可以起穩(wěn)流與部分消除副葉輪平滑面的增壓作用,從而提高葉輪的密封能力。
離心動(dòng)力密封的特點(diǎn)在于它沒有直接接觸的摩擦副,可接納較大的密封間隙,因此能密封含有固相雜質(zhì)的介質(zhì),磨損小,壽命長(zhǎng),設(shè)計(jì)合理可以做到零泄漏。但是克服壓差的能力低,功率消耗大,甚至可達(dá)泵有用功率的l/3。此外,由于它是一種動(dòng)力密封,所以一停車立即喪掉密封能力,為此必須輔以停車密封。
螺旋動(dòng)力密封的工作原理相當(dāng)于一個(gè)螺桿容量泵,設(shè)軸上切出右螺旋（或在殼體上、在兩者都刻有螺旋槽）,軸的旋轉(zhuǎn)標(biāo)的目的從右向左看為順時(shí)針標(biāo)的目的,則液體介質(zhì)與殼體的摩擦力為逆時(shí)針標(biāo)的目的,而摩擦力F在該右螺紋的螺旋線上的分力向右,故液體
介質(zhì)猶如螺母沿螺桿松退環(huán)境一樣,將液體推向右方。跟著容量的不斷縮小,壓頭逐步增高,這樣,建立起的密封壓力與被密封流體的壓力相平衡,從而阻止了泄漏。
設(shè)計(jì)螺旋密封裝置時(shí),對(duì)于螺旋的趕油標(biāo)的目的要出格注意,若把標(biāo)的目的弄錯(cuò)了,不單不能密封,相反,卻把液體趕向漏出標(biāo)的目的,使得泄漏量大為增加。
顯然,螺旋密封亦是一種動(dòng)力密封,在停車或低速環(huán)境下將掉去密封功能,因而往往要匡助以停車密封,這使裝置復(fù)雜化,且要求有足夠的軸向尺寸。
目前廣泛采用耐腐蝕的四氟機(jī)械密封件可以有效的防止液體的泄漏。任何形式的密封都要防止化工離心泵的空轉(zhuǎn)，一旦空轉(zhuǎn)密封就有可能燒毀
機(jī)械密封又叫端面密封,它是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置,指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的的端面在液體壓力和補(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。它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。它廣泛應(yīng)用于泵、釜、壓縮機(jī)及其類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán),靜環(huán),壓緊元件和密封元件組成。其中動(dòng)環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn),動(dòng)環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面,以防止介質(zhì)泄漏。動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上,并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力,可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,也保持端面貼合,保證密封介質(zhì)不外漏,并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封元件中密封動(dòng)環(huán)與軸的間隙,靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用,同時(shí)彈性元件對(duì)泵的振動(dòng),沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中是與泵的其它零部件一起組合起來運(yùn)行的,機(jī)械密封的正常運(yùn)行與它的自身性能,外部條件都有很大的關(guān)系。但是我們要首先保證自身的零件性能,輔助密封裝置和安裝的技術(shù)要求,使機(jī)械密封發(fā)揮它應(yīng)有的作用。
機(jī)械密封的零件的故障旋轉(zhuǎn)設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中,密封端面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損,熱裂,變形,破損等情況,彈簧用久了也會(huì)松弛,斷裂和腐蝕.輔助密封圈也會(huì)出現(xiàn)裂口、扭曲和變形、破裂等情況。
螺紋密封在化工泵上一般有兩種形式，一種是螺紋聯(lián)接墊片密封，一種是螺紋加填充濟(jì)密封，二者皆用于小直徑螺紋連接的密封場(chǎng)合。螺紋聯(lián)電動(dòng)隔膜泵接墊片密封的密封件是墊片，而螺紋只起提供壓緊力的作用。
螺紋密封在化工泵上一般有兩種形式，一種是螺紋聯(lián)接墊片密封，一種是螺紋加填充濟(jì)密封，二者皆用于小直徑螺紋連接的密封場(chǎng)合。螺紋聯(lián)接墊片密封的密封件是墊片，而螺紋只起提供壓緊力的作用。
密封的效果除了墊片的本身性能外，密封面的粗糙度以及與螺紋孔的相對(duì)幾何位置精度對(duì)密封效果影響也很大。于由密封墊片在擰緊螺紋時(shí)不僅承受壓緊力，還承受扭矩，使墊片產(chǎn)生變形甚至損壞，因此，當(dāng)墊片為非金屬時(shí)，一般只適用于壓力不高的化工泵，如果墊片為金屬則適用壓力可達(dá)30Mpa以上。
化工泵上經(jīng)常使用的絲堵，則是另一種螺紋密封形式。
由于考慮到絲堵制造的經(jīng)濟(jì)性，一般單靠螺紋的配合不能起到密封作用，往往用生膠帶，密封膠等填充物填充螺紋的密封間隙。其承壓能力取決于螺紋的制造精度和材質(zhì)，與絲堵和螺紋孔的配合形式?jīng)]有關(guān)系。螺紋孔與絲堵無論采用“錐對(duì)錐”還是“柱對(duì)錐”，密封效果相同，只是使用地域不同而已。
在設(shè)計(jì)合理，加工精良，裝配完好、轉(zhuǎn)速較高時(shí)，迷宮密封效果很好。但在實(shí)際應(yīng)用中，因此而產(chǎn)生的化工泵泄漏卻很多，所以在化工泵密封中不常用。
在設(shè)計(jì)合理，加工精良，裝配完好、轉(zhuǎn)速較高時(shí)，迷宮密封效果很好。但在實(shí)際應(yīng)用中，因此而產(chǎn)生的化工泵泄漏卻很多，所以在化工泵密封中不常用，分析其原因主要有：
化工泵所抽取的介質(zhì)有腐蝕、揮發(fā)、爆炸等危險(xiǎn)性的存在，對(duì)泵體的密封性能要求，要比其他種類的泵高很多。使用迷宮密封，就加大了化工泵輸送物料泄漏的危險(xiǎn)度。所以，化工泵一般不采用此種密封方法。
化工泵經(jīng)常輸送的是具有腐蝕性，或是有毒揮發(fā)的介質(zhì)，因此其密封性能是衡量化工泵好與壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。在選擇化工泵時(shí)，應(yīng)參考如下標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于靜密封，通常只采用密封圈和密封墊兩種密封形式，而在密封圈中又以O(shè)型圈的應(yīng)用性最廣泛；
對(duì)于動(dòng)密封，很少采用填料密封，其主要是以機(jī)械密封為主，而機(jī)械密封之中又分單端面和雙端面、平衡型和非平衡型。其中平衡型較適應(yīng)于高壓介質(zhì)的密封，其通常指壓力大于1.0MPA。而雙端面機(jī)封主要?jiǎng)t是用于高溫、易結(jié)晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì)，雙端面機(jī)封應(yīng)向密封腔中注入隔離液，其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07～0.1MPA。
化工泵靜密封的材料通常情況下使用氟橡膠材料，在特殊情況會(huì)采用聚四氟材料；
機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)的材料要慎重，并不是全部都選用硬質(zhì)合金就好。若是全部選擇硬質(zhì)合金，那么價(jià)錢會(huì)很高。
一般情況都是靜環(huán)硬，動(dòng)環(huán)軟。比如碳化硅和石墨。相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，只有在特殊高溫，并介質(zhì)中有顆粒的情況，動(dòng)靜環(huán)才要選用硬對(duì)硬的材料。應(yīng)視其具體情況而定。
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