墊片密封

化工泵常用的密封方法，有墊片密封法。墊片是離心泵靜密封的基本元件，使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據(jù)化工泵輸送介質(zhì)、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。 （計(jì)量泵）

墊片密封機(jī)理：

泄漏即介質(zhì)從有限空間內(nèi)部流到外部，或從外部進(jìn)入有限空間內(nèi)部的人們不希望發(fā)生的現(xiàn)象 ，介質(zhì)流動通過內(nèi)外空間的交界面即密封面發(fā)生泄漏。（加藥裝置）

造成泄漏的根本原因是由于接觸面上存在間隙，而接觸面兩側(cè)的壓力差、濃度差則是泄漏的推動力。由于密封面形式及加工精度等因素的影響，密封面上存在間隙在所難免，這就會造成密封面不完全吻合，從而發(fā)生泄漏。（高壓泵）

要減少泄漏，就必須使接觸面最大程度地嵌合，即減小泄漏通道的 截面積，增加泄漏阻力，并使之大于泄漏推動力。

對密封面施加壓緊載荷，以產(chǎn)生壓緊應(yīng)力，可提高密封面的接觸程度，當(dāng)應(yīng)力增大到足以引起表面產(chǎn)生明顯的塑性變形時(shí)，就可以填補(bǔ)密封面的間隙，堵塞泄漏通道。

使用墊片的目的就是利用墊片材料在壓緊載荷的作 用下較容易產(chǎn)生塑性變形的特性，使之填平法蘭密封面的微小凹凸不平，從而實(shí)現(xiàn)密封。

墊片的選擇:

化工泵密封墊片選擇化工泵所抽取的介質(zhì)有腐蝕、揮發(fā)、爆炸等危險(xiǎn)性的存在，對泵體的密封性能要求，要比其他種類的泵高很多。

化工泵常用的密封方法，有墊片密封法。墊片是離心泵靜密封的基本元件，使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據(jù)化工泵輸送介質(zhì)、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。

當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)，對溫度和壓力不高時(shí)，一般選用非金屬密封墊片；當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)為中壓高溫時(shí)，選用非金屬與金屬組合墊片。

非金屬墊片在泵上應(yīng)用最為普遍，其材料一般為紙、橡膠和聚四氟乙烯。當(dāng)溫度不超過120℃，壓力在1.0Mpa以下時(shí)，一般選用青殼紙或模造紙墊片。

如果當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)為油，溫度在-30～110℃時(shí)，一般選用耐老化性能較好的丁晴橡膠。當(dāng)當(dāng)化工泵輸送介質(zhì)，在-50～200℃時(shí)，選用氟橡膠更為合適。因?yàn)樗四陀湍蜔嵬猓瑱C(jī)械強(qiáng)度大也是其主要特征。

在化工泵中由于所輸送介質(zhì)具有腐蝕性，所以一般選用聚四氟乙烯做為墊片材料。隨著化工泵使用的領(lǐng)域越來越廣泛，所輸送介質(zhì)種類也越來越多，因此在選用墊片材質(zhì)時(shí)應(yīng)查閱相關(guān)資料或通過實(shí)驗(yàn)后再做出正確選擇。

填料密封

化工泵填料密封是將富有壓縮性和回彈性的填料放入填料函內(nèi)，依靠壓蓋的軸向壓緊力轉(zhuǎn)化為徑向密封力，從而起到密封作用。

這種密封方法稱為填料密封，這種填料稱為密封填料。由于填料密封結(jié)構(gòu)形式簡單，更換方便、價(jià)格低廉、適應(yīng)轉(zhuǎn)速、壓力、介質(zhì)寬泛而在化工泵的設(shè)計(jì)中得到普遍采用。

填料密封的原理：

在機(jī)械行業(yè)中填料密封主要用作動密封，常用作離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)軸密封。填料裝入填料腔以后，經(jīng)壓蓋螺絲對它作軸向壓縮，當(dāng)軸與填料有相對運(yùn)動時(shí)，由于填料的塑性，使它產(chǎn)生徑向力，并與軸緊密接觸。

與此同時(shí)，填料中浸漬的潤滑劑被擠出，在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻的，接觸部位便出現(xiàn)邊界潤滑狀態(tài)，稱為”軸承效應(yīng)”；而未接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用，此稱”迷宮效應(yīng)”。

這就是填料密封的機(jī)理。良好的密封在于維持“軸承效應(yīng)”和”迷宮效應(yīng)”。也就是說，要保持良好的潤滑和適當(dāng)?shù)膲壕o，若潤滑不良，或壓得過緊都會使油膜中斷，造成填料與軸之間出現(xiàn)干摩擦，最后導(dǎo)致燒軸和出現(xiàn)嚴(yán)重磨損。

因此，我們需要經(jīng)常對填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使填料中的潤滑劑在運(yùn)行一段時(shí)間而有所流失之后，再擠出一些潤滑劑,同時(shí)補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。

當(dāng)然這樣經(jīng)常擠壓填料，最后將使浸漬劑枯竭，所以定期更換填料是必要的。此外，為了維持液膜和帶走摩擦熱，有意讓填料處有少量泄漏也是必要的。

填料密封在化工泵使用中存在的問題：

化工泵的軸封一般采用具有耐磨性，耐熱性，柔軟性好，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，我們在用盤根填料，發(fā)現(xiàn)其具以下個(gè)缺點(diǎn):

①填料表面粗糙，摩擦系數(shù)大，有滲漏現(xiàn)象，另外使用久了浸入的潤滑劑容易流失。

②新修好的設(shè)備，開始運(yùn)行時(shí)軸封狀況良好，但用不了多久，泄漏量便不斷增加，調(diào)整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁，運(yùn)轉(zhuǎn)不到一個(gè)周期，軸套就已磨損成花瓶狀，嚴(yán)重時(shí)還會出現(xiàn)軸套磨斷，并且水封環(huán)后面更換不到的盤根填料均已腐爛，無法起到密封作用。

③填料與軸直接接觸，且相對轉(zhuǎn)動，造成軸與軸套的磨損，所以必須定期或不定期更換軸套。

④為了使盤根與軸或軸套間產(chǎn)生的摩擦熱及時(shí)散掉，盤根密封必須保持一定量的泄漏，而且不易控制。

⑤盤根與軸或軸套間的摩擦，造成電機(jī)有效填料密封的原理功率降低，消耗電能。

填料密封故障表現(xiàn)及原因：

從填料密封的原理看，流體在密封腔內(nèi)可泄漏的通道有三處：其一是流體穿透密封材料造成泄漏；其二是從填料與填料箱體之間泄漏；其三是從填料與軸表面之間泄漏。主要故障和原因有以下幾種:

填料外表面被研傷，填料壓蓋外側(cè)泄漏，是由于填料外徑太小。

填料擠進(jìn)軸和擋圈或軸和壓蓋之間的間隙時(shí)，多因?yàn)樵O(shè)計(jì)的間隙過大或偏心。

介質(zhì)沿填料壓蓋泄漏，是因?yàn)樘盍涎b配不當(dāng)或擋圈又破損。

泄漏過大，已無法調(diào)節(jié)，是因?yàn)樘盍吓蛎浕蚱茐模盍锨械锰袒蜓b配錯(cuò)誤。

動力密封

化工泵在與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，副葉輪所產(chǎn)生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體，從而實(shí)現(xiàn)密封。停車時(shí)，副葉輪不起作用，因此必須同時(shí)配備停車密封裝置解決停車時(shí)可能產(chǎn)生的化工泵泄漏。

副葉輪密封結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠、使用壽命長，化工泵運(yùn)轉(zhuǎn)中可實(shí)現(xiàn)滴水不漏，因此在化工泵輸送含雜質(zhì)介質(zhì)的泵上經(jīng)常采用。

動力密封有離心密封、螺旋密封、磁流體密封等，其中螺旋密封很有前景。全封閉式密封有隔膜式和屏蔽式等。

1.離心動力密封

離心動力密封使用前提。離心動力密封是借離心力作用，將液體介質(zhì)沿徑向甩出，阻止液體進(jìn)入泄漏縫隙，從而到達(dá)密封的目的。

離心密封僅適用于液體介質(zhì)，對氣體介質(zhì)則不適用。因此，如果在使用離心密封的地方還要求氣密性，則必須接納離心密封與其他類型的密封組合起來的組合密封類型。

最經(jīng)常使用的離心密封是甩油盤，甩油盤廣泛用于各種傳動裝置，用以封潤滑油或其他液體。甩油盤密封不受速度限制，只要甩油盤強(qiáng)度足夠，那么，轉(zhuǎn)速越高則甩油密封的效果越好；反之，如果轉(zhuǎn)速太低或靜止不轉(zhuǎn)則甩油密封無效。

別的甩油盤密封也不受高溫限制。因此，泵軸；殼體；一密封蓋甩油盤密封很適用于高溫高速例如導(dǎo)熱油泵，但是，這種密封不能用于高壓，一般用于壓差為零或較接近于零的場合，導(dǎo)熱油泵密封形式就是這種。

離心甩油盤結(jié)構(gòu)簡單，成本低，沒有摩擦功率消耗，也沒有磨損，不需維護(hù)，所以用途廣泛。

離心密封結(jié)構(gòu)。離心密封它是沒有甩油盤的甩油密封裝置：在平滑的軸上，液體介質(zhì)寄托其附著力很容易沿軸的外貌爬動，因而便于泄漏；

如果在光軸上車出一兩個(gè)環(huán)槽，則液體很難越過環(huán)槽上鋒利突變的交界面，此時(shí)，借助于轉(zhuǎn)軸的離心力很容易將液體甩掉，以保證封嚴(yán)。

離心甩油盤與軸制成一體，它把企圖滲漏的液體擋住，并在離心力的作用下將液體甩到密封蓋的圓周上，之后流入下方的回油孔舉行回油。

在密封蓋與甩油盤共同的地方設(shè)有環(huán)槽，這使得密封蓋壁上的液體可以或許沿著環(huán)槽流下，而不至流入密封蓋與軸之間的間隙中。

設(shè)計(jì)離心甩油密封裝置時(shí)，應(yīng)盡可能減少甩油盤與密封蓋之間的徑向間隙以及軸向間隙，以盡可能減少密封蓋與軸之間的徑向間隙。此時(shí)，密封蓋的環(huán)槽應(yīng)足夠大，密封蓋與甩油盤之間的甩油空間應(yīng)足夠大，回油通道應(yīng)盡可能流通。

甩油葉輪密封相當(dāng)于在油盤的一面或兩面配置若干片，寄托葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的鼓風(fēng)作用，使泄出的潤滑油隨徑向流動的氣流甩向回流孔，從而減少了潤滑油沿軸向外偏。

甩油葉輪的葉片不宜太大，數(shù)目也不宜過多。因?yàn)樘珡?qiáng)烈的氣流與潤滑油混合會產(chǎn)生泡沫，對回油不利，且葉片大消耗功率也大。

背葉片密封及副葉輪密封，經(jīng)常用作IS離心泵軸封。副葉輪密封往往在密封腔內(nèi)側(cè)配置若干固定導(dǎo)葉片，它們可以起穩(wěn)流與部分消除副葉輪平滑面的增壓作用，從而提高葉輪的密封能力。

離心動力密封的特點(diǎn)在于它沒有直接接觸的摩擦副,可接納較大的密封間隙，因此能密封含有固相雜質(zhì)的介質(zhì)，磨損小，壽命長，設(shè)計(jì)合理可以做到零泄漏。

但是克服壓差的能力低，功率消耗大，甚至可達(dá)泵有用功率的l/3。此外，由于它是一種動力密封，所以一停車立即喪掉密封能力，為此必須輔以停車密封。

2.螺旋動力密封

螺旋動力密封的工作原理相當(dāng)于一個(gè)螺桿容量泵，設(shè)軸上切出右螺旋（或在殼體上、在兩者都刻有螺旋槽），軸的旋轉(zhuǎn)標(biāo)的目的從右向左看為順時(shí)針標(biāo)的目的，則液體介質(zhì)與殼體的摩擦力為逆時(shí)針標(biāo)的目的，而摩擦力F在該右螺紋的螺旋線上的分力向右，故液體介質(zhì)猶如螺母沿螺桿松退環(huán)境一樣，將液體推向右方。

跟著容量的不斷縮小，壓頭逐步增高，這樣，建立起的密封壓力與被密封流體的壓力相平衡，從而阻止了泄漏。

設(shè)計(jì)螺旋密封裝置時(shí)，對于螺旋的趕油標(biāo)的目的要出格注意，若把標(biāo)的目的弄錯(cuò)了，不單不能密封，相反，卻把液體趕向漏出標(biāo)的目的,使得泄漏量大為增加。

顯然，螺旋密封亦是一種動力密封，在停車或低速環(huán)境下將掉去密封功能，因而往往要匡助以停車密封，這使裝置復(fù)雜化，且要求有足夠的軸向尺寸。

機(jī)械密封

目前廣泛采用耐腐蝕的四氟機(jī)械密封件可以有效的防止液體的泄漏。任何形式的密封都要防止化工離心泵的空轉(zhuǎn)，一旦空轉(zhuǎn)密封就有可能燒毀

機(jī)械密封的原理：

機(jī)械密封又叫端面密封，它是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置，指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的的端面在液體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。

它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。它廣泛應(yīng)用于泵、釜、壓縮機(jī)及其類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。機(jī)械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn)，動環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面，以防止介質(zhì)泄漏。

動環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力，可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。

密封元件中密封動環(huán)與軸的間隙，靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時(shí)彈性元件對泵的振動，沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中是與泵的其它零部件一起組合起來運(yùn)行的，機(jī)械密封的正常運(yùn)行與它的自身性能，外部條件都有很大的關(guān)系。

但是我們要首先保證自身的零件性能，輔助密封裝置和安裝的技術(shù)要求，使機(jī)械密封發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

機(jī)械密封在化工泵使用中存在的問題：

機(jī)械密封的零件的故障旋轉(zhuǎn)設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中，密封端面經(jīng)常會出現(xiàn)磨損，熱裂，變形，破損等情況，彈簧用久了也會松弛，斷裂和腐蝕。輔助密封圈也會出現(xiàn)裂口、扭曲和變形、破裂等情況。

機(jī)械密封的故障表現(xiàn)及原因：

①機(jī)械密封振動、發(fā)熱。設(shè)備旋轉(zhuǎn)過程中，會使動靜環(huán)貼合端面粗糙，動靜環(huán)與密封腔的間隙太小，由于振擺引起碰撞從而引起振動。

有時(shí)由于密封端面耐腐蝕和耐溫性能不良，或是冷卻不足或端面在安裝時(shí)夾有顆粒雜質(zhì)，也會引起機(jī)械密封的振動和發(fā)熱。

②機(jī)械密封介質(zhì)泄漏。靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏，機(jī)械密封在安裝時(shí)由于不細(xì)心，往往會使密封端面被碰傷、變形、損壞、清理不凈，夾有顆粒狀雜質(zhì)，或是由于定位螺釘松動、壓蓋沒有壓緊，機(jī)器，設(shè)備精度不夠，使密封面沒有完全貼合，都會造成介質(zhì)泄漏。如果是軸套漏，則是軸套密封圈裝配時(shí)未被壓緊 或壓縮量不夠或損壞。

③周期性或陣發(fā)性泄漏。機(jī)械密封的轉(zhuǎn)子組件周期性振動，軸向竄動量太大，都會造成泄漏。

④機(jī)械密封的經(jīng)常性泄漏。機(jī)械密封經(jīng)常性泄漏的原因有很多方面。第一方面，由于密封端面缺陷引起的經(jīng)常性泄漏；第二方面，是輔助密封圈引起的經(jīng)常性泄漏；第三方面，是彈簧缺陷引起的泄漏。其他方面，還包括轉(zhuǎn)子振動引起的泄漏，傳動，緊定和止推零件質(zhì)量不好或松動引起泄漏等；

⑤機(jī)械密封振動偏大。機(jī)械密封振動偏大,最終導(dǎo)致失去密封效果。但機(jī)械密封振動偏大的原因往往不僅僅是機(jī)械密封本身的原因,泵的其它零部件也是產(chǎn)生振動的根源。

螺紋密封

螺紋密封在化工泵上一般有兩種形式，一種是螺紋聯(lián)接墊片密封，一種是螺紋加填充濟(jì)密封，二者皆用于小直徑螺紋連接的密封場合。螺紋聯(lián)電動隔膜泵接墊片密封的密封件是墊片，而螺紋只起提供壓緊力的作用。

螺紋密封在化工泵上一般有兩種形式，一種是螺紋聯(lián)接墊片密封，一種是螺紋加填充濟(jì)密封，二者皆用于小直徑螺紋連接的密封場合。螺紋聯(lián)接墊片密封的密封件是墊片，而螺紋只起提供壓緊力的作用。

密封的效果除了墊片的本身性能外，密封面的粗糙度以及與螺紋孔的相對幾何位置精度對密封效果影響也很大。于由密封墊片在擰緊螺紋時(shí)不僅承受壓緊力，還承受扭矩，使墊片產(chǎn)生變形甚至損壞，因此，當(dāng)墊片為非金屬時(shí)，一般只適用于壓力不高的化工泵，如果墊片為金屬則適用壓力可達(dá)30Mpa以上。

化工泵上經(jīng)常使用的絲堵，則是另一種螺紋密封形式。

由于考慮到絲堵制造的經(jīng)濟(jì)性，一般單靠螺紋的配合不能起到密封作用，往往用生膠帶，密封膠等填充物填充螺紋的密封間隙。其承壓能力取決于螺紋的制造精度和材質(zhì)，與絲堵和螺紋孔的配合形式?jīng)]有關(guān)系。螺紋孔與絲堵無論采用“錐對錐”還是“柱對錐”，密封效果相同，只是使用地域不同而已。

迷宮密封

在設(shè)計(jì)合理，加工精良，裝配完好、轉(zhuǎn)速較高時(shí)，迷宮密封效果很好。但在實(shí)際應(yīng)用中，因此而產(chǎn)生的化工泵泄漏卻很多，所以在化工泵密封中不常用。

在設(shè)計(jì)合理，加工精良，裝配完好、轉(zhuǎn)速較高時(shí)，迷宮密封效果很好。但在實(shí)際應(yīng)用中，因此而產(chǎn)生的化工泵泄漏卻很多，所以在化工泵密封中不常用，分析其原因主要有：

1、密封副(如軸和軸承壓蓋)配合間隙太大，而此間隙與密封效果成反比。配合面粗糙，明顯的螺旋狀車刀痕在有些情況下也加大了化工泵泄漏趨勢。

2、化工泵軸承室內(nèi)潤滑油注入量太多，其溢出壓力超過了密封阻力。

3、油窗或油位計(jì)安裝位置有誤，誤導(dǎo)了人們對油室內(nèi)潤滑油量的正確判斷.

4、運(yùn)轉(zhuǎn)中油溫的升高使其粘度降低，增加了化工泵泄漏的可能。

5、回油槽或回油孔尺寸偏小，或受到其它障礙，使被阻滯的液體不能順利返回而造成泄漏。

化工泵所抽取的介質(zhì)有腐蝕、揮發(fā)、爆炸等危險(xiǎn)性的存在，對泵體的密封性能要求，要比其他種類的泵高很多。使用迷宮密封，就加大了化工泵輸送物料泄漏的危險(xiǎn)度。所以，化工泵一般不采用此種密封方法。

如何選擇化工泵密封？

化工泵經(jīng)常輸送的是具有腐蝕性，或是有毒揮發(fā)的介質(zhì)，因此其密封性能是衡量化工泵好與壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。在選擇化工泵時(shí)，應(yīng)參考如下標(biāo)準(zhǔn)。

1、密封形式有靜密封與動密封之分。

對于靜密封，通常只采用密封圈和密封墊兩種密封形式，而在密封圈中又以O(shè)型圈的應(yīng)用性最廣泛；

對于動密封，很少采用填料密封，其主要是以機(jī)械密封為主，而機(jī)械密封之中又分單端面和雙端面、平衡型和非平衡型。其中平衡型較適應(yīng)于高壓介質(zhì)的密封，其通常指壓力大于1.0MPA。

而雙端面機(jī)封主要則是用于高溫、易結(jié)晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì)，雙端面機(jī)封應(yīng)向密封腔中注入隔離液，其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07～0.1MPA。

2、密封材料。

化工泵靜密封的材料通常情況下使用氟橡膠材料，在特殊情況會采用聚四氟材料；

機(jī)械密封動靜環(huán)的材料要慎重，并不是全部都選用硬質(zhì)合金就好。若是全部選擇硬質(zhì)合金，那么價(jià)錢會很高。

一般情況都是靜環(huán)硬，動環(huán)軟。比如碳化硅和石墨。相對比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，只有在特殊高溫，并介質(zhì)中有顆粒的情況，動靜環(huán)才要選用硬對硬的材料。應(yīng)視其具體情況而定。