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关于真空泵密封的相关知识

 发表时间:2023-01-03

       随着工业技术和密封技术的发展,真空泵在电力、化工、石油等多个行业大量使用,对泵密封的密封性和可靠性要求更高、更严。泵的密封对整个设备运转来说起着重要的作用,泵的密封系统泄漏将会严重影响到设备的正常运转。尤其是高温高压泵的发展,更使得对泵的密封更加严格。

       一、泵泄漏点

       泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处:

  • 轴套与轴间的密封
  • 动环与轴套间的密封
  • 动、静环间密封
  • 对静环与静环座间的密封
  • 密封端盖与泵体间的密封

       1.现象:操作中密封发出爆裂声(端面爆裂声)

       可能的原因:密封液在密封界面汽化;加强密封面的冷却

       解决方法:增加旁路冲洗管线(如果没有的话)扩大旁路冲洗管线和/或压盖上的开孔。

        2.现象:密封连续滴漏

        可能的原因:表面不平;石墨密封面起泡;密封面产生热变形

        解决方法:在安装过程中,辅助密封被划伤O形圈老化,由于压缩形变辅助密封变硬变脆由于化学作用辅助密封变软变粘。

       3.现象:弹簧失效

       可能的原因:由于腐蚀作用,金属附件损坏,传动机构被腐蚀

       解决方法:检查不正确的安装尺寸,检查是否采用了不合适的材料和密封类型改进冲洗冷却管线,检查是否出现压盖螺栓扭矩过大导致压盖变形,检查压盖垫片的比压是否合适,检查密封面间有无其他固体颗粒,如需要时对密封面重新抛光。检查密封面处的裂纹,更换主、配合密封环。

       4.现象:操作过程中,密封发出尖啸声

可能的原因:密封处的润滑液量不足

解决方法:增加旁路冲洗管线(如果没有的话)扩大旁路冲洗管线和/或压盖上的开孔。

       二、密封材料的材质

       1、橡胶石棉盘根

       橡胶石棉盘根XS250(极限使用温度250℃)、橡胶石棉盘根XS350(极限使用温度350℃)

适用介质:蒸汽、水、碱性溶液。

       2、油浸石棉盘根

       油浸石棉盘根YS250(极限使用温度≤250℃)、YS350(极限使用温度≤350℃):该产品的突出特点是盘根中含有润滑油、摩擦系数小、压缩量大。

       适用介质:蒸汽、空气、工业用水、重质石油产品。

       3、聚四氟乙烯石棉盘根SMF

      使用温度:-100~+250℃

      适用介质:弱酸、强碱等腐蚀性介质。

       4、油浸棉、麻盘根YMM

       极限使用温度:≤120℃,适用介质:河水、自来水、地下水、海水等。

       5、聚四氟乙烯纤维编织填料

       聚四氟乙烯纤维编织填料,产品分为六种牌号。

       在使用过程中,开始允许填料有少量泄漏,待使用一段时间,填料处于相对稳定状态后,再调整填料压盖。切不可开始时压得过紧,以防烧坏填料。

       6、碳纤维编织密封填料

       碳纤维编织密封填料是一种高强度、高模量的新型材料,它具有强度高、弹性模量大、耐高温、耐化学腐蚀、导热性能好、热膨胀系数低等优点,并具有自润滑性。

       在初运行时应轻紧填料压盖,允许介质有少量泄漏,运行一段时间后,再逐渐压紧,使填料进入相对稳定阶段。碳纤维聚四氟乙烯编织填料(FTH-1),在运行中如发现泄漏,可多次拧紧填料压盖。

       7、酚醛纤维编织密封填料

       酚醛纤维编织密封填料具有耐高温、耐酸性介质腐蚀、吸附、隔热性能好、摩擦系数小、耐磨损、对人体及环境无污染、价格低廉等优点。主要应用于高压柱塞泵、高压水泵、玻璃钢耐酸泵、甲氨泵、往复泵以及油田深井泵的填料密封。使用性能见下表:

       适用介质:酸碱、有机溶剂、机油、蒸汽、水等。

       8、膨胀石墨(柔性石墨)材料。

       膨胀石墨(柔性石墨)材料,它除了具有石墨本身的优良自润滑性、耐腐蚀、耐高低温、耐辐射、耐磨损、摩擦系数低等特性外,还具有柔软性、低密度、压缩回弹性和使用温度范围广等优点。可以适用的介质PH值为0~14。

       9、碳-石墨材料

      具有良好的导热、导电性、化学稳定性、抗热震性、自润滑性和可加工性。在泵业方面,用于离心泵、屏蔽泵、柴油分配泵、潜水泵、清水泵、高温热油泵、核二级泵、锅炉给水泵、气泵等端面密封、涨圈密封、机械密封环、轴向密封、旋片等场合。

      10、橡胶

      天然橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氟橡胶

      11、陶瓷

      刚玉陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷

      12、永磁材料(铁氧体永磁材料\稀土钴永磁材料)

        铁氧体永磁材料:与金属永磁材料相比,具有高矫顽力,高绝缘性,抗外磁场干扰性好,并价格低廉等优点,可用作磁力泵内外转子的磁钢。

        稀土钴永磁材料:具有优异地磁性能,尤其是矫顽力和磁能积是现有永磁材料中最高的,很适合作磁力泵上地永磁体,只是由于这类材料价格昂贵而未能被普遍应用。

      13、其它材料

      泵用油漆\离心泵用纸垫材料\泵用毛毡材料\工业用硫化橡胶板

        三、泵的密封形式

        一类为静密封,一类为动密封。

        静密封通常有垫片密封、O型圈密封、螺纹密封等型式。

        动密封则主要有软填料密封、油封密封、迷宫密封、螺旋密封、动力密封和机械密封等。

        1、O形圈密封

       泵中常用的是橡胶O型圈。由于其形状十分简单,因而制造容易,成本低廉,不论O型圈的整体尺寸有多大,其截面尺寸都很小(只有几毫米)所以重量轻,消耗材料少,使用方法简单,安装、拆卸方便,更为突出的优点还在于O形圈具有良好的密封能力,使用范围很宽。

       O形密封圈安装在沟槽和被密封面之间,有一定压缩量,由此产生的反弹力给予被密封的光滑面和沟槽底面以初始的压缩应力。从而起到密封作用。

        2、垫片密封

       化工泵常用的密封方法,有垫片密封法。垫片是离心泵静密封的基本元件,使用范围非常广泛。垫片的选型主要根据化工泵输送介质、温度、压力和腐蚀性等因素决定。

       使用垫片的目的就是利用垫片材料在压紧载荷的作用下较容易产生塑性变形的特性,使之填平法兰密封面的微小凹凸不平,从而实现密封。

 

        3、油封密封

       油封密封不严是造成漏油的主要因素。当轴出现磨损形成沟槽,即使更换新油封仍不能密封时,是由于油封唇口与轴的接触压力下降,造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。

        4、螺纹密封

       螺纹密封在化工泵上一般有两种形式,一种是螺纹联接垫片密封,一种是螺纹加填充济密封,二者皆用于小直径螺纹连接的密封场合。螺纹联电动隔膜泵接垫片密封的密封件是垫片,而螺纹只起提供压紧力的作用。

        5、迷宫密封

       在设计合理,加工精良,装配完好、转速较高时,迷宫密封效果很好。但在实际应用中,因此而产生的化工泵泄漏却很多,所以在化工泵密封中不常用。

        6、填料密封

       化工泵填料密封是将富有压缩性和回弹性的填料放入填料函内,依靠压盖的轴向压紧力转化为径向密封力,从而起到密封作用。这种密封方法称为填料密封,这种填料称为密封填料。

       由于填料密封结构形式简单,更换方便、价格低廉、适应转速、压力、介质宽泛而在化工泵的设计中得到普遍采用。

        7、动力密封

     (1)离心动力密封

       离心动力密封使用前提。离心动力密封是借离心力作用,将液体介质沿径向甩出,阻止液体进入泄漏缝隙,从而到达密封的目的。

       离心密封仅适用于液体介质,对气体介质则不适用。因此,如果在使用离心密封的地方还要求气密性,则必须接纳离心密封与其他类型的密封组合起来的组合密封类型。

 

     (2)螺旋动力密封

       螺旋动力密封的工作原理相当于一个螺杆容量泵,设轴上切出右螺旋(或在壳体上、在两者都刻有螺旋槽),轴的旋转标的目的从右向左看为顺时针标的目的,则液体介质与壳体的摩擦力为逆时针标的目的,而摩擦力F在该右螺纹的螺旋线上的分力向右,故液体。

        8、机械密封

       机械密封又叫端面密封,在国家有关标准中是这样定义的:“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。

        9、螺旋密封

       螺旋密封也是动力密封的一种形式,它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽,轴和套之间充有密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用,从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。

       由于密封之间不发生磨擦,因而寿命长,但由于结构空间的限制,其螺旋长度一般较短,因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用时,其密封效果则会大打折扣。

        10、干气密封

        干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封,属于非接触密封。