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机械密封主要性能参数

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机械密封主要性能参数

发布日期:2020-08-11 作者:东台市光明机械密封有限公司 点击:

1、什么是机械密封的端面比压?

作用在密封环上单位面积上净剩的闭合力称为端面比压,以Pa表示,单位为MPa端面比压大小是否合适,对机械密封的性能和使用寿命影响很大。比压过大,会加剧密封端面的磨损,破坏流体膜,降低使用寿命;比压过小会使密封泄漏增加,降低密封性能。

2、机械密封受力情况是怎样?

分析密封受力情况,是分析密封环在工作状态下的受力种类、大小、在此基础上计算机械密封的端面比压。密封的受力情况与密封的设计结构有关。图3-1所示

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图3-1受力分析图

动环受的力有弹簧 Ft介质力Fp和液膜压力Fm,此外还有密封圈的摩擦阻力R,在这些力中介质力和弹簧力的方向是一致的,称为闭合力。液膜压力Fm为推开力,摩擦阻力R的实际力是很小的可以忽略,这样密封的合力为  F=Ft + Fp- Fm 。

3、弹簧力的测试有几种方法?

弹簧力的测试有一般有两种方法,弹簧力是密封闭合力的主要因素,该力可用计算方法获得但是有一定的误差,实际上是以实测比较准确,在现场测量方法是在弹簧加重物,并记录压缩的高度,同样可测得弹簧力?;褂芯褪抢玫刹馐曰獾?,弹簧测试机有机械指针显示方法和电子数显法两种,目前基本采用这两种方法它测试手段都比较准确。

4、什么是弹簧比压?怎样计算?

弹簧比压就是单位密封面上的弹簧力,单位是MPa,,计算方法是总的弹簧力除以密封断面的的面积。内装式机械密封一般弹簧比压在0.1~0.2 MPa。外装式机械密封,介质力小于0.1 MPa时,弹簧比压取0.3~04 MPa,介质压力小于0.25时,弹簧比压取0.4~06 MPa。

5、载荷系数是怎样定义的?意义是什么?

密封介质压力作用在补偿环上(动环)对于非补偿环(静环)的闭合力的有效面积与密封环带面积之比称为载荷系数。例如一个内装式机械密封,令为密封介质的有效作用面积Ae,A为密封环带的面积,于是载荷系数从 图3-2可得

机械密封主要性能参数


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将和之值带入中,可得

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K为载荷系数,对流体式机械密封而言。不同密封结构可根据载荷系数定义进行计算。载荷系数的意义很大,他它是用来区分平衡型和非平衡型密封的重要参数。对泄漏量和使用寿命有很大的影响。

    6、平衡型和非平衡型密封是怎样选用?

对于一般介质,当P介=0.6~0.7Mpa以上就的选用平衡型密封,对粘度较大,润滑性能好的介质,非平衡型机械密封使用压力可以超过该值;对于粘度较小,润滑性能差的介质,当P介=0.29~0.49Mpa时就得选用平衡型机械密封。

采用平衡型机械密封是为了减少密封介质在端面上的压力,使端面的比压在合适的范围内。

当密封腔压力超过0.7mpa时应考率采用部分平衡型密封。

7、平衡型和非平衡型机械密封的是怎样划分的?

根据介质的端面上所引起的比压的卸载情况,可将密封分为平衡和非平衡型两种类型。不卸载的称非平衡型;卸载的称平衡型,图3-3 为非平衡型   图3-4为平衡型


图3-3非平衡型密封                 3-4为平衡型

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非平衡型——端面压力受介质压力的影响。过大会压坏端面间隙的润滑膜。

平衡型——动、静环密封面的压力不受(或很少受)介质压力的影响

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平衡型密封的密封环带面积大于流体压力作用面积。为此,将密封端面外径高于平衡线而且内径又低于平衡线布置,这需要在轴上或轴套上有一个阶梯。相反非平衡型密封环带小于流体压力作用的面积,非平衡型密封可直接与光轴配合。平衡线如   图3-5

载荷系数K≥1.0的密封为--非平衡型密封。

载荷系数K<1.0的密封,称为--平衡型密封。

一般石油化工的离心泵的 K载荷系数为 K=0.63~0.85
当密封腔压力超过0.7mpa时应考率采用部分平衡型

8、平衡系数?怎样确定?

采用平衡型主要是为了减少被密封介质作用在端面上的力,使端面比压在合适的范围内使用。

平衡系数?值的选择与密封介质粘度、温度、转速、等有关。

?值的常用范围为15%~40% 即载荷系数 K=0.85~0.60 在其他条件不变化的情况下,粘度越大的适用的?值愈小,粘度越小使用的?就越大。试验证明水、汽油、煤油等介质的?值约为20%~30%(对于水?=48时,已接近端面打开的极限对于粘度大的油?值约为30%~40%机械密封的?值分为15%、20%、25%、30%、40%。五种。

9、平衡系数?值对密封有什么的影响?

平衡系数?愈大,由介质引起的端面比压就愈小,虽然磨损小,但不易保证密封。反之,衡系数?愈小,则端面比压就愈大,使端面磨损加剧,发热甚至有咬坏的危险,Z后使密封失效。因此要选取适当的?值,其值的大小与很多因素有关,情况比较复杂,通常情况下,?值不易超过0.5否则,端面间的反压力将使得端面有被推开的趋势。

10、常用的内装机械密封的端面比压怎样计算?

机械密封的端面比压是保证机械密封长周期运转的一个重要因素。端面比压要大于密封端面液膜压力,使密封良好的贴合,保证密封的稳定性。但是端面比压不宜过大,以防止产生大量的热破坏密封的液膜,甚至造成密封端面的磨损和热裂等故障的发生。

端面比压的计算与密封的设计结构有关,不同的结构计算方法不同,需要指出的是端面比压是单位面积所承载的平均值,

图3-2是内装平衡型机械密封机构示意图。是应用比较广泛的一种形式。由问答55可知

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机械密封主要性能参数

这就是内装内流旋转型机械密封的端面比压计算公式。该公式适用于同样的非平衡型密封。

例题;有一台离心泵,采用内装式机械密封:机械密封有关尺寸是:d0=60mm, D1=62mm, D2=70mm,已知设计条件下的弹簧力P弹 = 150牛顿:实侧密封腔介质压力P =0.3Mpa;求该泵行的端面比压?

  • 解;用公式

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11、如何计算波纹管密封端面比压?

对于波纹管式密封,端面比压的计算和弹簧密封完全相同,只是在计算平衡系数时,采用波纹管的有效直径代替弹簧密封的平均直径。波纹管的有效直径与波纹管的工作状态、波形、波数及材料有关,焊接波纹管密封可按下列公式计算。

式中 —是波纹管的内径

     —是波纹管的外径

     —波纹管的有效作用直径

上述计算公式的计算值与实际值有一定的偏差,压力越大,偏差就越大。

12、常用的端面比压值是多少?

常用的端面比压值是保证密封正常工作的主要技术参数,端面比压值的大小与机械密封的结构、介质压力、工况条件等有关。表3-1

表3-1

13、什么是机械密封的pv值?

密封端面的摩擦功率取决与压力和速度,因此,工程上常用两者的乘积表示,即pv值。pv常被用作选择密封的重要参数。如果机械密封的pv之过大,密封面会产生大量的摩擦热,轻者使密封液膜汽化,密封泄漏。重者造成密封端面严重磨损出现沟痕和裂纹。因此pv是密封正常工作的重要参数,机械密封的pv是指端面比压和圆周速度的乘积。


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