機械密封的介紹

　　隨著科學技術和生產的發展，流體機械和流體工程的應用范圍不斷擴大，高溫密封、紙溫密封、超低溫、強腐蝕、易燃、易爆、有毒、放射性介質、高壓密封、高真空密封以及含各種雜質等懸浮顆粒介質的密封也都應運而生。保證密封的可靠性和使用壽命，是當前密封研究、設計制造、使用等各方面最重要的課題之一。

　　密封的功能是阻止泄漏。起密封作用的零部件稱為密封件，簡稱為密封。較復雜的密封，尤其是帶有附屬系統的，則稱為密封裝置。

　　流體密封包括流體靜密封和流體動密封。相對靜止結合面(即密封面)間的密封稱為靜密封;相對運動的結合面的密封稱為動密封。對流體機械和流體工程而言，密封是*的零部件，在眾多機器設備中，雖然密封一般只占整個機器較小的比重，但往往直接決定了整臺甚至整套設備的安全性、可靠性和耐久性。從而成為評價諸多機械產品質量的一個重要指標。尤其在石化等工業中，輸送、處理和儲存的流體許多是具有易燃、易爆、腐蝕和有毒類的介質，一旦密封出現故障，甚至失效現象，后果是嚴重的，輕則影響產品質量、污染環境，危及周圍人員的健康，嚴重時會導致火災、爆炸、人員傷亡甚至大面積、長時間的生態環境惡化，前蘇聯切爾諾利核電站核燃料泄漏而造成極為嚴重的事故，就是教訓深刻的事例。

　　此外，對于核電站的循環泵，高壓聚乙烯中的高壓壓縮機，聚丙燃中的反應釜等設備，其中的密封則屬于決定性的技術。

　　密封還直接關系到物質和能源的節約。在全部能源消耗中各種動力機械和流體機械所占的比重最大。而這些機械由于存在著內漏和外漏，致使容積效率往往很低，其損失可達到總功率的10%以上，小型機器甚至出現40~50%的情況。某些密封裝置本身的摩擦功率消耗也不小。如活塞環的摩擦損失占整臺發動機摩擦損失的2/3。離心葉輪密封消耗的功率可能達到總的軸功率的1/3。至于改進密封，杜絕跑、冒、滴、漏，減少物料損失。則是直接的效益。如煉油廠用的油泵使用填料密封時，每臺泵年漏油量約10m3，現推廣使用機械密封，年漏油量降至0.1m3以下，以1000臺泵計每年節油就近1000m3，若各類流體機械都采用恰當或先進的密封技術，在節約物質和節約能源方面的效益將是十分可觀的。

　　在流體機械的運行使用中，密封的保養和維修工作，占了相當的比重，對石油化工業而言，密封故障是造成非計劃停車的主要原因，據統計，60%以上的非計劃停車事件都與密封故障有關。再以機泵為例，流體動密封，流體動密封的維修工作量幾乎要占總維修量的50%左右?；鸺l動機的故障，有一半以上也是密封故障或失效造成的。從這個意義上而言，可以說密封又是機器、設備最薄弱的環節之一。故此，先進而可靠的密封技術也是自動化連續生產、文明生產所必需保證的重要環節。

　　機械密封的結構特點

　　為了適應不同工作條件的需要，機械密封有多種不同的型式。

　　1、按密封端面的對數，分為單端面、雙端面等機械密封。

　　單端面——在密封裝置中只有一對密封端面。它結構簡單，是常用的機械密封型式。

　　雙端面——在密封裝置中具有兩對密封端面。它結構復雜，適用于強腐蝕、易燃易爆、有毒有害介質以及真空的場合。

　　2、按密封流體作用在密封端面上的壓力是卸荷或不卸荷，可分為平衡式和非平衡式機械密封。

　　平衡式——密封流體作用在密封端面上壓力部分卸荷或全部卸荷。

　　非平衡式——密封流體作用在密封端面上的壓力不卸荷。

　　平衡式適用于中、高壓條件的機械密封;非平衡式適用于低壓條件的機械密封。

　　3、按彈簧是否置于密封流體之內，分為彈簧內置式和彈簧外置式機械密封。

　　彈簧內置式——彈簧置于密封流體之內。

　　彈簧外置式——彈簧置于密封流體之外。

　　彈簧內置式的密封端面受力狀態好，泄漏量小，冷卻與潤滑好。所以，除了帶腐蝕性的介質外，應盡可能采用內置式結構。

　　4、按補償結構中的彈簧個數，分為單彈簧式和多彈簧式的機械密封。

　　單彈簧式——在補償機構中只有一個彈簧。它用于負荷較輕、軸徑較小的場合。

　　多彈簧式——在補償機構中有多個彈簧。用于較大軸徑。密封端面上彈簧力分布較均勻，但彈簧絲直徑小，腐蝕對彈簧影響較大。

　　5、按補償機構是否隨軸旋轉，分為旋轉式和靜止式機械密封。

　　旋轉式——補償環隨軸旋轉。

　　靜止式——補償環不隨軸旋轉。

　　一般的機械密封常采用旋轉式，因為補償機構及軸的結構簡單，徑向尺寸較小。但在高速條件下，補償環及其它轉動零件產生的離心力影響較大，動平衡要求高，采用靜止式較為合適。

　　從結構特點看，機械密封型式多種多樣，但按組成講，它主要有以下4個基本單元組成。

　　1、密封單元

　　即由動環和靜環組成的密封端面，這是機械密封的核心。

　　2、緩沖補償單元

　　以彈簧為主要元件而組成的緩沖補償機構，它是維持機械密封正常工作的重要條件。

　　3、傳動單元

　　由軸套、鍵或固定銷釘組成的傳動機構，它是實現動環隨軸一起旋轉的可靠保證，也是實現動密封的前提條件。

　　4、輔助密封單元

　　由動環密封圈和靜環密封圈等元件組成，它是解決密封端面之外的、有泄漏可能的部位之輔助性密封機構，是機械密封*的組成要素。