机械轴封的类型及功能
机械轴封主要类型为:O型环密封、波纹管密封、一体式密封(即集装式密封)
在O型环密封内,旋转与旋转密封面之间的密封由一个O型环(又称O型圈)完成,O型环必须能够轴向自由滑动,以吸收温度变化和摩擦产生轴向位移,如果静环座的位置不正确,可能导致摩擦并最终引起O型环和轴上不必要的磨损。
O型环可由各种类型的橡胶材质制成,例如NBR(丁腈橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)和FKM(氟橡胶),材料的选取应根据具体的运行条件。
O型密封的优点和缺点:
优点:适用于高温度和高压应用
缺点:轴上的沉积物,例如锈,可能会妨碍O型环轴封的轴向移动。
波纹管密封是由一根橡胶(或金属材质)的波纹管作为旋转与轴之间的动态密封元件。
橡胶波纹管密封
橡胶波纹管密封的波纹管可采用各种不同类型的橡胶材料,例如 NBR、EPDM和FKM,材料的选取应根据具体的运行条件。
橡胶波纹管的设计可采用两种不同的几何形状,例如常见的:折叠波纹管和旋转波纹管。
橡胶波纹密封的优点和缺点:
优点:对于轴上的沉积物(锈)不敏感。适用于输送含固液体
缺点:不适用于高温液体和高压应用。
金属波纹管密封
在一个普通的机械轴封里,弹簧产生闭合密封面所需的闭合力。在金属波纹管密封中,弹簧已经被具有相似作用的金属波纹管取代。金属波纹管在旋转环和轴之间形成了一个动态密封
与弹簧作用相似。波纹管具有大量折皱,从而获得所期望的弹力。
集装式金属波纹管密封的优点和缺点
优点:对于轴上的沉积物(例如锈和石灰)不敏感;
适用于高温液体和高压应用;
平衡比率低,使得磨损率低,从而寿命长
缺点:当泵的对中不好时,可能会发生机械轴封的疲劳断裂
温度或压力过高可导致疲劳
集装式密封
在一个集装式机械轴封内,所有部件在轴套上形成一个紧密体,非常便于安装。
与传统的机械轴封相比,集装式密封优点很多:
1.维修简便
2.结构可保护密封面
3.预载弹簧
4.安全处理
冲洗装置可以降低机械轴封的温度,并防止沉积的发生。
冲洗装置可采用内部安装,也可以采用外部安装。内部冲洗是通过将泵排出端的少量流量分流至密封区域而实现的。
内部冲洗主要用于防止热应用中密封产生过量的热。外部冲洗则采用冲洗液,主要用以确保在输送易引起磨蚀或含有堵塞固体的
液体时无故障运行。所形成的沉淀量降至最少。
当单机械轴封由于固体或压力与温度过高/低引起的磨损导致寿命不足时,需要采用双机械轴封。此外,双机械轴封可用于毒性
腐蚀性和爆炸性液体,从而保护环境。共有两种双机械轴封:串联安装双密封和背对背安装双密封。
串联安装双密封
这种双密封由两个串联安装的机械轴封组成,它们被放置在一个单独的密封室内:
串联安装双密封必须配备一个急冷液系统,该系统的功能有
吸收泄漏物
监控泄露速率
润滑和冷却外置密封,以防结冰
防止发生干转
稳定润滑膜
防止空气进入泵内部(如泵有真空)急冷液的压力必须总是比泵送液体的压力低。
这种密封理想用于处理磨蚀性、腐蚀性、爆炸性或粘性液体,这些液体可以磨损。损坏或堵塞机械轴封
如下图所示,背对背安装双密封由在一个单独密封室内的两个背对背安装的轴封组成。背对背安装双密封保护了水泵
周围的环境和人员。
密封室内的压力必须比泵压力高1-2bar
这种压力可以通过如下两种方式生成:
1.一个一个现有单独压力源,许多应用采用增压系统
2.一台单独泵(如一台计量泵)