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機械密封主要性能參數(shù)

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機械密封主要性能參數(shù)

發(fā)布日期:2020-08-11 作者:東臺市光明機械密封有限公司 點擊:

1、什么是機械密封的端面比壓?

作用在密封環(huán)上單位面積上凈剩的閉合力稱為端面比壓,以Pa表示,單位為MPa端面比壓大小是否合適,對機械密封的性能和使用壽命影響很大。比壓過大,會加劇密封端面的磨損,破壞流體膜,降低使用壽命;比壓過小會使密封泄漏增加,降低密封性能。

2、機械密封受力情況是怎樣?

分析密封受力情況,是分析密封環(huán)在工作狀態(tài)下的受力種類、大小、在此基礎上計算機械密封的端面比壓。密封的受力情況與密封的設計結構有關。圖3-1所示

機械密封主要性能參數(shù)

圖3-1受力分析圖

動環(huán)受的力有彈簧 Ft介質力Fp和液膜壓力Fm,此外還有密封圈的摩擦阻力R,在這些力中介質力和彈簧力的方向是一致的,稱為閉合力。液膜壓力Fm為推開力,摩擦阻力R的實際力是很小的可以忽略,這樣密封的合力為  F=Ft + Fp- Fm 。

3、彈簧力的測試有幾種方法?

彈簧力的測試有一般有兩種方法,彈簧力是密封閉合力的主要因素,該力可用計算方法獲得但是有一定的誤差,實際上是以實測比較準確,在現(xiàn)場測量方法是在彈簧加重物,并記錄壓縮的高度,同樣可測得彈簧力。還有就是利用彈簧測試機測得 ,彈簧測試機有機械指針顯示方法和電子數(shù)顯法兩種,目前基本采用這兩種方法它測試手段都比較準確。

4、什么是彈簧比壓?怎樣計算?

彈簧比壓就是單位密封面上的彈簧力,單位是MPa,,計算方法是總的彈簧力除以密封斷面的的面積。內(nèi)裝式機械密封一般彈簧比壓在0.1~0.2 MPa。外裝式機械密封,介質力小于0.1 MPa時,彈簧比壓取0.3~04 MPa,介質壓力小于0.25時,彈簧比壓取0.4~06 MPa。

5、載荷系數(shù)是怎樣定義的?意義是什么?

密封介質壓力作用在補償環(huán)上(動環(huán))對于非補償環(huán)(靜環(huán))的閉合力的有效面積與密封環(huán)帶面積之比稱為載荷系數(shù)。例如一個內(nèi)裝式機械密封,令為密封介質的有效作用面積Ae,A為密封環(huán)帶的面積,于是載荷系數(shù)從 圖3-2可得

機械密封主要性能參數(shù)


機械密封主要性能參數(shù)


機械密封主要性能參數(shù)

將和之值帶入中,可得

機械密封主要性能參數(shù)

K為載荷系數(shù),對流體式機械密封而言。不同密封結構可根據(jù)載荷系數(shù)定義進行計算。載荷系數(shù)的意義很大,他它是用來區(qū)分平衡型和非平衡型密封的重要參數(shù)。對泄漏量和使用壽命有很大的影響。

    6、平衡型和非平衡型密封是怎樣選用?

對于一般介質,當P介=0.6~0.7Mpa以上就的選用平衡型密封,對粘度較大,潤滑性能好的介質,非平衡型機械密封使用壓力可以超過該值;對于粘度較小,潤滑性能差的介質,當P介=0.29~0.49Mpa時就得選用平衡型機械密封。

采用平衡型機械密封是為了減少密封介質在端面上的壓力,使端面的比壓在合適的范圍內(nèi)。

當密封腔壓力超過0.7mpa時應考率采用部分平衡型密封。

7、平衡型和非平衡型機械密封的是怎樣劃分的?

根據(jù)介質的端面上所引起的比壓的卸載情況,可將密封分為平衡和非平衡型兩種類型。不卸載的稱非平衡型;卸載的稱平衡型,圖3-3 為非平衡型   圖3-4為平衡型


圖3-3非平衡型密封                 3-4為平衡型

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非平衡型——端面壓力受介質壓力的影響。過大會壓壞端面間隙的潤滑膜。

平衡型——動、靜環(huán)密封面的壓力不受(或很少受)介質壓力的影響

機械密封主要性能參數(shù)

平衡型密封的密封環(huán)帶面積大于流體壓力作用面積。為此,將密封端面外徑高于平衡線而且內(nèi)徑又低于平衡線布置,這需要在軸上或軸套上有一個階梯。相反非平衡型密封環(huán)帶小于流體壓力作用的面積,非平衡型密封可直接與光軸配合。平衡線如   圖3-5

載荷系數(shù)K≥1.0的密封為--非平衡型密封。

載荷系數(shù)K<1.0的密封,稱為--平衡型密封。

一般石油化工的離心泵的 K載荷系數(shù)為 K=0.63~0.85
當密封腔壓力超過0.7mpa時應考率采用部分平衡型

8、平衡系數(shù)?怎樣確定?

采用平衡型主要是為了減少被密封介質作用在端面上的力,使端面比壓在合適的范圍內(nèi)使用。

平衡系數(shù)?值的選擇與密封介質粘度、溫度、轉速、等有關。

?值的常用范圍為15%~40% 即載荷系數(shù) K=0.85~0.60 在其他條件不變化的情況下,粘度越大的適用的?值愈小,粘度越小使用的?就越大。試驗證明水、汽油、煤油等介質的?值約為20%~30%(對于水?=48時,已接近端面打開的極限對于粘度大的油?值約為30%~40%機械密封的?值分為15%、20%、25%、30%、40%。五種。

9、平衡系數(shù)?值對密封有什么的影響?

平衡系數(shù)?愈大,由介質引起的端面比壓就愈小,雖然磨損小,但不易保證密封。反之,衡系數(shù)?愈小,則端面比壓就愈大,使端面磨損加劇,發(fā)熱甚至有咬壞的危險,最后使密封失效。因此要選取適當?shù)?值,其值的大小與很多因素有關,情況比較復雜,通常情況下,?值不易超過0.5否則,端面間的反壓力將使得端面有被推開的趨勢。

10、常用的內(nèi)裝機械密封的端面比壓怎樣計算?

機械密封的端面比壓是保證機械密封長周期運轉的一個重要因素。端面比壓要大于密封端面液膜壓力,使密封良好的貼合,保證密封的穩(wěn)定性。但是端面比壓不宜過大,以防止產(chǎn)生大量的熱破壞密封的液膜,甚至造成密封端面的磨損和熱裂等故障的發(fā)生。

端面比壓的計算與密封的設計結構有關,不同的結構計算方法不同,需要指出的是端面比壓是單位面積所承載的平均值,

圖3-2是內(nèi)裝平衡型機械密封機構示意圖。是應用比較廣泛的一種形式。由問答55可知

機械密封主要性能參數(shù)


機械密封主要性能參數(shù)

這就是內(nèi)裝內(nèi)流旋轉型機械密封的端面比壓計算公式。該公式適用于同樣的非平衡型密封。

例題;有一臺離心泵,采用內(nèi)裝式機械密封:機械密封有關尺寸是:d0=60mm, D1=62mm, D2=70mm,已知設計條件下的彈簧力P彈 = 150牛頓:實側密封腔介質壓力P =0.3Mpa;求該泵行的端面比壓?

  • 解;用公式

  • 機械密封主要性能參數(shù)

11、如何計算波紋管密封端面比壓?

對于波紋管式密封,端面比壓的計算和彈簧密封完全相同,只是在計算平衡系數(shù)時,采用波紋管的有效直徑代替彈簧密封的平均直徑。波紋管的有效直徑與波紋管的工作狀態(tài)、波形、波數(shù)及材料有關,焊接波紋管密封可按下列公式計算。

式中 —是波紋管的內(nèi)徑

     —是波紋管的外徑

     —波紋管的有效作用直徑

上述計算公式的計算值與實際值有一定的偏差,壓力越大,偏差就越大。

12、常用的端面比壓值是多少?

常用的端面比壓值是保證密封正常工作的主要技術參數(shù),端面比壓值的大小與機械密封的結構、介質壓力、工況條件等有關。表3-1

表3-1

13、什么是機械密封的pv值?

密封端面的摩擦功率取決與壓力和速度,因此,工程上常用兩者的乘積表示,即pv值。pv常被用作選擇密封的重要參數(shù)。如果機械密封的pv之過大,密封面會產(chǎn)生大量的摩擦熱,輕者使密封液膜汽化,密封泄漏。重者造成密封端面嚴重磨損出現(xiàn)溝痕和裂紋。因此pv是密封正常工作的重要參數(shù),機械密封的pv是指端面比壓和圓周速度的乘積。


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