机械密封是什么_磁悬浮风机

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　　泵用干气密封技术介绍与应用

　　一、概述

　　经过数年的研究，英国的约翰克兰公司于七十年代末期率先将干气密封应用到海洋平台的气体输送设备上，并获得成功。干气密封是二十世纪六十年代末期从气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型非接触式密封。该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行。干气密封最初是为解决高速离心压缩机轴封问题而出现的，由于密封非接触运行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，特别适合作为高速、高压设备的轴封。随着干气密封技术的日益成熟，其应用范围也越来越宽广，目前，干气密封正逐渐在离心泵及搅拌器上得到应用。总之，凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。与机械密封相比，干气密封具有如下优点：

　　1、密封使用寿命长、运行稳定可靠；

　　2、密封功率消耗小，仅为接触式机械密封的5%左右；

　　3、与其他非接触式密封相比，干气密封气体泄漏量小；

　　4、可实现介质的零逸出，是一种环保型密封；

　　5、密封辅助系统简单、可靠，使用中不需要维护；

　　二、离心泵用干气密封

　　离心泵输送的介质为液体。根据不同工况条件，可采用以下几种密封形式：

　　1、双端面干气密封

　　双端面干气密封可以用在绝大多数离心泵的轴封上，它具有以下特点：

　　1）用“气体阻塞”替代传统的“液体阻塞”原理，即用带压密封气替代带压密封液，保证工艺介质实现“零逸出”；

　　2）整套密封非接触运行，其功率消耗仅为传统双端面密封的5%，使用寿命比传统密封长5倍以上；

　　3）结构简单的辅助系统，保证工艺介质不受污染及工艺介质不向大气泄漏，彻底摆脱了传统双端面机械密封对油系统的依赖。密封气采用工业氮气或工业仪表风，其压力高于介质0.15—0.2MPa。

　　泵用双端面干气密封的不足之处是：

　　1）需要一定压力的气源，气源压力至少高于介质压力0.2MPa;

　　2）有微量气体进入工艺流程。

　　2、串联式干气密封

　　泵用串联式干气密封具有如下特点：

　　1）干气密封与接触式机械密封串联使用，机械密封为主密封，干气密封为次密封；

　　2）干气密封与主密封间通入氮气，保证主密封具有一定背压，极锦工延长主密封的使用寿命；

　　3）主密封泄漏的工艺介质随密封气排入火炬，保证工艺介质不向大气泄漏，是一种环保型密封；

　　4）主密封失效后，干气密封短时间内起到主密封作用，防止工艺介质向大气大量泄漏。

　　5）该类密封使用寿命取决于机械密封的使用寿命，一般在2—3年左右。

　　6）该密封主要用于易挥发介质的场合，如液态烃类介质；对密封气压力要求不高。

　　该密封的不足之处是：

　　1）该密封还不是完全意义上的干气密封，其总体性能介于机械密封和干气密封之间。

　　2）该密封适用于易挥发介质的场合，使用范围较窄。

机械密封是什么：机械密封有什么特点9适用于哪些场合,

　　机械密封有什么特点9适用于哪些场合,其结构和工作原理怎样,有哪些种类? LBC858CWT1G

　　答:机械密封又称端面密封,是旋转轴用动密封。机械密封的特点是性能可靠、泄漏量小、使用寿命长、功耗低、无须经常维修,且能适应生产过程自动化和高温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀

　　性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的密封要求,被广泛应用于石油、化工、冶金、航空、原子能等工业中。在水电站中,常应用在渗漏潜水泵和冷却水泵(都为混流泵)等处。机械密封是靠一对或数对垂直于轴做相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。常用的机械密封结构如图仁32所示。它由静止环(静环)1、旋转环(动环)2、弹性元件3、弹簧座1、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成,防转销7固定在压盖9上,以防止静止环转动。其密封处就是在静环和动环之间,静环不动,动环随轴旋转。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿

　　环或非补偿环。机械密封的接触面是机械密封的关键,按其数目分为单端面和多端面;按其位置分为内装式和外装式;按其构成分为旋转式和静止式;按其受压状态分为平衡型和非平衡型;按其随动性分为密封圈式和波纹管式。

机械密封是什么：离心泵机械密封的原理是什么？

　　逛知乎这么久，终于看见我能放心回答的问题了，而且还没有人和我抢！

　　机械密封属于密封的一种，一般用于旋转部位的动密封，通过配合适当的冲洗方案，可以实现介质的微量泄漏或者零泄漏（封气/液会进入介质）。

　　机械密封的原理

　　机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（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的防止流体泄漏的装置。

　　看起来很玄吧。。其实我刚开始也不怎么看得懂。

　　上图

　　这就是一个相当普通的大弹簧单端面机械密封

　　主要原理是合理安装后弹簧处于一个被压缩的状态，泵启动时右侧零件整体随轴一起旋转，左侧零件静止不动，热套静环和热套动环的端面在弹簧力的作用下贴合做相对运动。

　　如上图（随手画的，不要以为密封都长这个样子。。。图中热套动环以及弹簧座之间的弹簧是有起传动作用的）

　　图中共有5个可能泄漏的点(漏标了两个，实际上热套结构也可能泄漏)

　　1处o形圈有压缩量，起密封左右，且在弹簧力的作用下可向右侧贴合；3处为静密封，基本不考虑泄漏可能性，除非o形圈选型错误，或者为聚四氟乙烯矩形垫时可能密封效果不好；这种结构是热套环，不适合在高温情况下使用，常况下也不考虑热套处的泄漏。

　　然后2处就是密封的关键点了，这种结构的密封实际上是处于微漏的状态，大概的设计值是不大于5ml/h（具体根据轴径和转速情况考虑），基本都是处于肉眼不可见泄漏的状态。

　　旋转件和静止件的接触面材料为SiC（常用材料为SiC、石墨、硬质合金、陶瓷等）,摩擦系数小，在弹簧力的作用下这两个面趋于闭合状态，使得2处的泄漏相当小（最佳状态是两面之间形成了一层液膜，这种状态下密封的使用寿命最长，密封面实际上没有相对摩擦），随着端面的厚度由于摩擦减小或者轴窜现象的时候，左侧弹簧都能及时对端面进行补偿，使得两端面始终处于闭合的状态。

　　所以说高飞说的通过利用离心泵自身机械力，从而对离心泵泵腔内液体密封的装置

　　这种说法是不正确的。

　　现在国内做密封的厂家还是比较多，泵用机械密封的主要难点在于空间受限（例如早期的填料密封改造为机械密封）、设备（设备精度差，窜动量大等等）、介质成分（对o形圈的腐蚀强，易结焦，高粘度等等）工况（高温，高压）等，其次就是加工精度方面。

　　再次说明下，图中的密封是相当简单的密封，淘宝上几十块上百元的密封也有卖的，实际上机械密封的价格从几百到几十万（国外产品，国内产品售价会偏低一些，但据我了解我公司一些密封上万也是很正常的事情），而且可能需要外部系统的配合才能稳定地工作。

　　另：干气密封虽然应该是归属与机械密封内，单实际上经常是单独说的，以上主要是指机械密封，干气密封的关键技术点在于刻槽。

　　作为一名流体密封攻城狮，这个问题可以试着答一下。

　　机械密封是用于密封旋转轴与静止泵腔的机械部件。

　　既然叫做密封，那么我们先科普一下什么是泄漏，贴一个标准答案先。

　　偷懒给个图演示一下。

　　一般泵用密封的问题集中在机体内外存在压差上，这个是没办法消除的。但是密封并不是完全去除泄漏，而是将泄漏控制在大家可以接受的范围内。普通机械密封的泄漏量国家标准规定为3-5ml/h，这个还是比较容易做到的。

　　机械密封在国家标准中的定义（GB5894-86）如下：

　　由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。

　　布赫特在《工业密封技术》一书中是这样解释的：

　　机械密封是一个由一系列简单设计元件组成的组合机构，密封作用由两个带平面的主密封环完成，以防止泄漏。其中一个密封环与轴连在一起转动，另一个密封环固定在壳体上。为了密封离心泵轴，静密封环安装在密封腔压盖上。在泵轴转动期间，装在轴上的密封环的密封面与对面的静环密封面相摩擦。这两个密封接触面的接触作用类似轴承，并且受到磨损。任何形式的系统泄漏都必须通过这个密封接触面。作用在轴向的力使密封环始终保持摩擦接触，其来源可以为机械的或者是液压的，在很多设计中，取两者之和。这种稳定的接触可以防止从摩擦面间泄漏或使泄漏量减到最小。

　　贴图涨人品：

　　静环（Seat）与动环（Seal Face）接触的端面间隙，是主要密封面，它决定了机械密封的摩擦、磨损和密封性能的关键，同时也决定了机械密封的使用寿命。

　　如图上图所示，动环（Seal Face）由弹簧加载轴向可以自由移动，以保持与静环（Seat）接触。轴向移动性允许对磨损、偏心和轴的热位移自动补偿。O形圈起辅助密封作用，可以起到径向密封和缓冲作用，使整个密封在径向不发生刚性接触。静止情况下，动环和静环的研磨端面处于机械接触，但是当轴旋转时，复杂的摩擦作用发生在端面和被密封流体之间。

　　机械密封的大多数主要特性是其控制密封功能、摩擦力、磨损和寿命的自动界面润滑机理。一切取决于穿过界面并建立润滑膜的液体以便密封在实际无接触（通常是混合磨擦，介于干摩擦和完整液膜之间的润滑摩擦状态）条件下运行。

　　在腔体压力作用下介质穿过密封摩擦副端面；表面张力和离心力在此时影响不大。随着流体径向流过端面，流体压力持续下降直到它达到外部背压（一般为大气压力），此压力作用类似于流体静压轴承的承载功能。密封承载能力取决于压差和界面间隙的形状变化，数学分析比较复杂，可参考机械密封相关书籍，如顾永泉、蔡仁良等人的书。

　　当密封旋转时，端面内的剪切流与端面剩余高度变化相互作用产生流体动压，该压力场具有流体动压轴承类似的承载功能，并取决于介质粘度、转速和端面间隙变化。

　　正常条件下，流体动压流体动压场和流体静压场构成了密封运行时的承载能力，属于开启力部分，用于防止密封刚性接触。当开启力和闭合力偏离平衡时，端面分开自动适应，或者出现大量泄漏。

　　参考文献

　　[1]顾永泉. 机械密封实用技术.

　　[2](德) E.迈尔著. 机械密封.

　　[3]徐灏编著. 密封.

　　[4]米勒等著, 程传庆等译. 流体密封技术.

　　[5]魏龙，顾伯勤，孙见君，冯秀. 机械密封端面摩擦机制与摩擦状态.

　　欲了解更多关于流体密封的知识，可移步至以下问题查阅答主的答案。

　　机械密封有哪几方面泄露点?

　　机械密封压缩量测量方法？

　　潜水艇螺旋桨驱动轴是如何密封的？

　　搅拌釜机械密封与泵机械密封的区别？

　　平垫和O型圈分别的使用环境如何，哪种密封效果更出色？

　　油封的密封原理是什么？

　　气体高压密封有哪些好的结构？

　　先写到这儿吧，有时间继续补充。

　　简单来讲，一个随轴一起运动的动环，一个与壳体相对静止的静环，被弹簧施加力量而紧靠在一起，至于结构，别的答主已经贴图了，就不重复了

　　就像两双手用力的贴合在一起之后，放在水里，手心还是可以干的

　　工作的时候，动环随轴一起旋转，紧贴着静环壁面，从而封住液体从一侧到另外一侧

　　至于说到工作原理，跟离心泵前后密封衬套（工厂里基本都是叫做口环的），通过壳体密封衬套和叶轮密封衬套之间的小间隙来控制少量的泄露一样，只是机械密封做的更加牛逼，完全靠住罢了。

　　与机械密封配套使用的冲洗方案：离心泵最常见的plan11和plan23都很好很常见，目的都是为了带走动环和静环摩擦产生的热量，这就是为什么机械密封需要轴套安装动环，需要高精度的密封安装座，这都是用来保证静环的安装精度的。实际工作条件下，一旦发生一点非工况的环境，烧毁的基本都是机械密封，这里指的非工况，包括了离心泵进口流量或者压力的波动，离心泵本身扬程不足，出口压力不够，plan11的情况下不能给机械密封提供足够的冲洗流量，包括泵本体震动产生的摩擦副变形失效等等。成套的泵厂家在某些国内关键泵上，常常采用动静环进口，别的零部件国产的方法降低成本。

　　当然，机械密封并不是完美密封（这就是磁力泵存在的必要性），根据API标准，每小时还是可以有几滴的泄露的，这些泄露，是因为实际工作条件下，液体进入摩擦表面，带走热量的同时，也被动静环带一些出去液体，这些液体会被泄露出去。当然，动静环如果比较大，线速度比较大，摩擦产生的热量比较恐怖，密封厂家设计的时候还会在动静环上开槽，引导液体能够进入动静环摩擦副，还可以在动静环之间形成稳定的液膜，减少摩擦的同时，依然能够封住液体从高压侧移动去低压侧。现在还有用氮气密封冲洗，这些密封结构比较复杂，但是本质相同。比如plan72+75之类的，配合双密封BDTXX（平衡型Balance，有压双端面Double，衬套安装，材料厂家自定），第一个泵液体侧的密封封住离心泵的液体，外侧密封和内侧密封中间的空腔中通氮气，这样氮气也有外面一道密封封住。这种情况，多用于离心泵侧液体可能比较危险，同时功率太高不适合用磁力泵，也可能泵内侧液体经过节流衬套后压力依然比较高（比方说节流后依然有4MPa，虽然理论上单个机械密封是完全可以封住的），这样，氮气的压力可以缓冲（充1MPa的氮气压力，这样机械密封的压力差就只有3MPa，外侧机械密封封住1MPa的氮气压力就可以），进入的氮气缓慢的释放，带走泵内侧密封泄漏出来的液体，传去火炬燃烧，或者地沟排走。

　　离心泵是化工生产中常用到的泵，因为酸碱介质是化工制造中非经常见的化工原料，但是由于酸性的特殊，所以较多材质都不可以用来做为酸液的传输材质。常用的铸铁、不锈钢材质都是不可以用来传输酸性介质的。目前常用来传输介质的材质是塑料或是氟合金等。

　　一.离心泵机械密封结构型式： 机械密封主要由动环、静环、弹簧、轴套、水密封、O型圈几部分组成。为了防酸保护，采用水洗式机封，冲洗水同时带走运转时的机械密封温升，大大延长设备使用寿命。

　　二.离心泵机械密封的工作原理： 机械密封是通过与轴垂直并作相对转动的两个密封面进行密封，动环紧压在叶轮轴上，静环装在盖室密封座上，通过弹性元件使两端始终紧贴一起，从而达到密封的目的。

　　三.离心泵机械密封特点： 离心泵机械密封利用静环保持架调整静环与动环贴合来密封，径向密封由O型圈来完成，它弹性强、调节密封性能好、隔离密封可靠。

　　四.离心泵机械密封不足： 原装机械密封在设计上较为完美，无论是结构形式还是材质的选用，都是极其科学和先进的，完全适合酸泵的正常工作需要。但是，当设备运行过程中出现酸液杂质———氧化铁颗粒超标和冷却中断等不正常情况时，原装机械密封就会因严重受损而失效。从原装机械密封现场实际使用情况看，当酸液中出现大量颗粒介质———氧化铁聚集时，机械密封的主密封动环和静环就会快速磨损，特别是静环的直角外缘会出现锯齿形破损，进而导致机械密封失效;当泵正常工作中出现冷却液中断时，主密封的静支环和垫片会因温升受热化而被静环背部挤压变形，使机械密封失效。

　　安装机械密封对离心泵有什么要求吗?

　　万法归宗。所有密封都逃不过两个问题，泄露与磨损。你就是搬出磁流体也是一样。

　　1. 机械密封，一般介绍说是端面密封，其实是望形生意了。端面不过是便于实施的一种方案罢了。比如，将端面改成锥面配合，一样还是机械密封。不要被形式固化住。

　　2. 机械密封，其实来说，应该是归于泄漏式接触密封。首先他是接触密封，接触密封一定导致两个后果，磨损和散热。机械密封，其核心就是可控磨损和散热。

　　3. 所谓可控磨损，是指密封正压力的可控，这压力可控，摩擦力就可控，磨损程度就可控。因此，弹簧这种力值可控的复位元件是机械密封特征零件，可以说，无弹簧的机械密封毫无意义。同时，摩擦力可控，发热量就可控。

　　4. 其次，机械密封是泄漏密封，端面设计一般会留有楔角。其作用一方面是基于弹性变形的均匀需求，另一方面是泄漏用的。目的就是通过定向泄漏，润滑兼辅助密封密封面。完全不泄了，进入干磨状态，密封的寿命就大打折扣了。

　　5. 机械密封，有使用前提，属于低压密封范畴。一般1MPa以上就不会用了。此外，选用机械密封要计算线速，同其他接触密封一样，线速过高，容易烧毁。因此，机械密封也很少有大直径的。

　　6. 机械密封实际使用中的BUG。因为通常密封面被制造的极其光滑，因此容易导致自锁现象，也就是两个面自己吸住不动了。情况恶劣时，可能导致设备无法正常启动。特别是有些低水平厂家的产品由甚。我记不清是哪家的泵了，当初用的时候，经常是前一天还在转。中间停机，第二天再启动就卡住了。哈哈。

机械密封是什么：脱硫泵用双端面机械密封的结构是什么

　　1. 脱硫泵用双端面机械密封的分类

　　针对脱硫体系浆液介质腐蚀性、磨蚀性的特点，脱硫泵的轴封形式一般选用了双端面机械密封，其主要结构有两种形式：背对背式双端面机械密封和串联式双端面机械密封。

　　2. 大气侧机械密封

　　关于背对背式机械密封和串联机械密封而言，大气侧机械密封的结构基本类似，大气侧机械密封包含动环、静环以及辅助密封圈，也包含动环座和静环座，详细结构如图1、图2所示。

　　3. 介质侧机械密封

　　背对背式双端面机械密封如图1所示，主密封面介质侧静环不旋转，该密封环靠外圆的两道静态的O形密封圈来密封，O形密封圈一般与机械密封腔体选用过硬合作。介质侧动环是旋转的，该密封环靠动环座和O形圈来密封和引导方向。介质侧动环和介质侧静环的冲突面遭到密封腔内轴封水压力的效果，要求轴封水的压力比被密封介质的最大压力高0.15～0.2MPa，除了这种向内效果的压差外(大众号:泵管家)，冲突端面间的液膜还遭到离心力的效果，两种向内效果的力是累加的，因此与压差由内向外效果的密封比较，这种密封的走漏率较小。由于对轴封水的压力有要求，在轴封水的出口接收处规划装置合适规格的压力表，操控机械密封腔体内部轴封水的压力。高压的轴封水向介质侧走漏，避免了介质向密封旁边面的穿透，因此起到了光滑、冷却的效果，这种安置方式的另一个优点是减少了冲突面的磨损，避免介质大量外漏。

　　机械密封腔体和介质侧静环之间的空隙，一般还配有一个钢结构的挡圈，以避免静环从密封腔体中脱出。

　　串联式双端面机械密封如图2所示，其介质侧机械密封正好和背对背式机械密封相反，其靠近介质的密封面是动环，其静密封靠O形密封圈与轴套过硬合作密封轴向方向的走漏。静环装配在静环座上，靠均匀的多个小弹簧对其轴向补偿。由于介质压力高于轴封水压力，因此静环不会从静环座中脱出，所以不需要装备挡圈。轴封水压力为低压即可，一般为0.1～0.2MPa，主要起冷却动态环冲突副发生的热量和冲刷密封腔内杂质物的效果。

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