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密封的分类
对密封的基本要求是密封性好、安全可靠、寿命长,燕应力求结构紧凑,系统简单,制造维修方便,成本低廉,大多数密封件易损件,应保证互换性,实现标准化、系列化。
各种型式的密封,都有其特点和使用范围,设计密封时应先进行分析比较。
-2列出了各种常用密封方法的特征,-3为动密封的种类与应用范围。密封类型往复运动转动耐压性耐高速性耐热性耐寒性耐久性用途备注
填料密封良良良良良可可泵、水轮机、阀、高压釜。可用缠绕填料、纺织填料或成型填料。
O形圈密封良可良可-良可-良可可活塞密封可广泛用作静密封,此时耐久性良好。 Y形圈密封优× 优良良-可可可活塞密封有时作静密封
机械密封× 优优优优优优泵、水轮机、高压釜、压气机、搅拌。可用不同的材料组合,包括金属波纹管密封
油封(可) 优可优良-可可可轴承密封或与其他密封并用,防尘
分瓣滑环密封可良优优优优优水轮机、汽轮机多用石墨作滑环
迷宫式密封优优优优优优优汽轮机、泵、压气机往复用时,
宜高速,低速不用浮动环密封可良优优优优优泵、压气机
离心密封和螺旋密封
× 优良良良良优泵
磁流体密封× 优可优良优优压气机只用于气体介质
-3 动密封的种类与应用范围
种类真空(绝对压力)/MPa 压力(表压)/MPa 工作温度/℃线速度/m?s-1 泄漏率/ m?h-1 使用期限应用举例
压紧填料密封 ×10-3 -240~600 20 10~1000 - 清水离心泵,柱塞泵、阀杆密封
接触型成型填料挤紧型 ×10-7 -45~230 10 ~ 6个月~1年液压缸、水压缸
唇型 ×10-9 ~10
橡胶油封油封- -30~150 12 3~6个月轴承封油与防尘
防尘油封
硬填料密封往复- -45~400 - 3个月~1年活塞杆密封
旋转- 6个月~1年航空发动机主轴承封油
胀圈密封往复 ×10-3 300 12 %~1%吸气容积 3~6个月汽油机、柴油机、压缩机、液压缸、航空发动机主轴承封油
旋转 -
机械密封普通型 ×10-7 -196~400 30 ~150 6个月~1年化工用、电厂用、炼油厂用的离心泵
液膜- -30~150 30~100 100~5000 1年以上大型泵、透平压缩机
气膜 不限不限- 航空发动机
迷宫密封 ×10-5 600 不限大 3年以上蒸汽透平、燃气透平、迷宫活塞压缩机非接触型动力密封离心密封背叶轮 ×10-3 0~50 30 - 1年以上矿浆泵甩油环油封- 0 不限不限- 非易损件轴承封油与防尘
防尘
螺旋密封螺旋密封 ×10-3 -30~100 30 - 取决于轴承寿命轴承封油、鼓风机封油
螺旋迷宫密封- 70 锅炉给水泵辅助密封
其他铁磁流体密封 ×10-13 () (-50~90) (70) - - -
全封闭密封
密封设计中的几个问题
密封用材料
密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同,以及设备的工作条件不同,要求密封材料具有不同的适用性。对密封材料的要求是:①材料致密性好,不易泄漏介质;②有适当的机械强度和硬度;③压缩性和回弹性好,永久性变形小;④高温下不软化、不分解,低温下不硬化、不脆裂;⑤抗腐蚀性能好,在酸、碱、油等介质中能长期工作,其体积一硬度变化小,且不粘附在金属表面上;⑥摩擦系数小,耐磨性好;⑦具有与密封面贴全的柔软性;⑧耐老化性好,经久耐用;⑨加工制造方便,价格便宜,取材容易。显然,任何一种材料要完全满足上述要求是不可能的,但具有优异密封性能的材料能够满足上述大部分要求。
可橡胶是最常用的密封材料,除橡胶外,适合于做密封材料的还有石墨带、聚四氟乙烯以及各种密封胶等,-4列出密封材料的分类和用途。
-2 常用密封方法的特征
类别材料用途
液体高分子材料液态密封胶、厌氧胶、热熔型密封胶
纤维植物纤维棉、麻、纸、软木垫片、软填料、防尘密封件、夹布橡胶密封件
动物纤维毛、毡、皮革垫片、软填料、成型填料、油封、防尘密封件
纤维矿物纤维石棉垫片、软填料
人造纤维有机合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维软填料、夹布橡胶密封件
弹塑性体橡胶合成橡胶、天然橡胶垫片、成型填料、油封、软填料、防尘密封件、全封闭密封件
塑料氟塑料、尼龙、聚乙烯、酚醛塑性、氯化聚醚、聚苯硫醚垫片、成型填料、油封、软填料、