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密封方式有十多种,今介绍主要的四种密封方法及其原理

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 密封是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件或措施,用途于日常生活和工农业生产等领域,常见的密封方式有垫圈密封、填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封等十多种,今介绍主要的四种密封方法及其原理。

        

  一、垫圈密封:
   垫圈密封用途于管道、压力容器以及各种壳体的结合面的静密封中,有非金属密封垫、非金属与金属组合密封垫和金属密封垫三大种类,常用垫圈材料有橡胶、皮革、石棉、软木、陶瓷、聚四氟乙烯、钢、铁、铜和不锈钢等。
            
   选用密封垫圈,应根据工作压力,工作温度,密封介质的腐蚀性及结合密封面的形式来选用,一般来说,在常温低压时,选用非金属软蜜密封垫;中压高温时,选用金属与非金属组合密封垫或金属密封垫;在温度,压力有较大的波动时,选用弹性好的或自紧式密封垫;在低温,腐蚀性介质或真空条件下,应考虑具有特殊性能的密封垫。
            

 

  二、填料密封
   填料蜜密封最早以棉、麻的纤维填塞在泄露通道内来阻止液流泄露,主要用作提水机械的密封。
             
   填料密封原理:
             填料密封原理图
   填料装入填料腔以后,经压盖螺丝对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的,接触部位便出现“边界润滑”状态,称为“轴承效应”;而未接触的凹部形成小油槽,有较厚的油膜,接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作用,此称“迷宫效应”,这就是填料密封的原理。
   填料密封主要用作动密封,广泛用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封,往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封,以及各种阀门阀杆的旋动密封等。为了适应上述设备的工作条件,填料密封必需具备下列条件:
   1、有一定的塑性,在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。
   2、有足够的化学稳定性,不污染介质,填料不被介质泡胀,填料中的侵渍剂不被介质溶解,填料本身不腐蚀密封面。
   3、自润滑性能良好,耐磨,摩擦因数小。
   4、轴存在少量偏心时,填料应有足够的浮动弹性。
   5、制造简单,填装方便。
   填料的种类很多,可以从其功用方面、构造方面和材料方面分类,常用的有下面四个种类:绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料。

    
  三、高压密封
            
   高压密封的型式很多,按其工作原理分为强制密封和自紧密封两类。强制密封是依靠联接件(螺栓)的预紧力来保证压力容器的顶盖、密封元件和圆筒体端部之间具有一定的接触压力,以达到密封的目的。自紧密封是随着压力容器内的操作压力增加,密封元件与顶盖、圆筒体端部之间的接触压力也随之增加,由此实现密封作用。自紧密封的特点是压力越高,密封元件在接触面的压紧力就 越大,密封性能也就越好,操作条件波动时,密封仍然可靠。但是结构比较复杂,制造较困难。自紧密封按密封元件变形方式还可以分为轴向自紧密封和径向自紧密封。
   按密封材料性能,高压密封又可分为使密封元件产生塑性变形的塑性密封,使密封元件产生弹性变形的弹性密封。
   目前,压力容器常用的密封型式有如下几种:
   1、强制密封有平垫密封,卡扎里密封和八角垫密封;
   2、半自紧密封有双锥密封;
   3、自紧密封有楔形密封,五德密封,空心金属O形环密封,C形环密封,B形环密封,三角垫密封,八角垫密封,平垫自紧密封及橡胶O形圈密封等。


  四、机械密封
   机械密封又称端面密封是旋转轴用动密封,特点是密封性能可靠,泄漏量小,使用寿命长,功耗低,毋须经常维修,且能适应于生产过程自动化和高温、低温、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。
            
   机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置,原理是:工作时由密封流体的压力和弹性元件(如弹簧或波纹管,或波纹管和弹簧组合构件)的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动,由于两个密封端面的紧密配合,使密封端面之间的交界(密封界面)形成一微小间隙,当有压介质通过此间隙时,形成极薄的液膜,产生阻力,阻止介质泄漏,同时这层液体膜具有流体动压力与静压力,起着润滑和平衡压力的作用,所以产生长期的密封效果。其工作原理图如下图片:
            

        

  注:用户如需求其它的密封方法及其原理,可联系厂家应用工程师张工,张工潜心密封行业三十多年,精通各种密封方法喝原理,可助力用户获得更满意的密封效益。 
                  

                  
  用户对密封的基本要求是密封性好、安全可靠、寿命长,并应力求结构紧凑、系统简单、制造维修方便、成本低廉;大多数密封件是易损件,应保证互换性,实现标准化、系列化,所以我们要正确掌握密封方法及其原理,以便选用更合适的密封方法或产品。

2021年12月30日 10:48
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