介质 特点 对密封的要求 机械密封的选择
易汽化介质 液化石油气、轻石脑油、乙醛、异丁烯、异丁烷、异丙烯 润滑性差,易使密封端面间液膜汽化,造成摩擦副干摩擦,降低密封使用寿命。 要求摩擦系数低、导热性好的摩擦副材料密封腔,尤其是密封端面要有充分冷却,防止泄漏液引起密封端面结冰(靠大气侧)。 1.介质压力p≤0.5MPa采用非平衡性密封;介质压力p>0.5MPa采用平衡性密封,降低端面比压。 2.采用非加压式双端面密封,从外部引入密封流体至密封腔。 3.摩擦副材料建议采用碳化钨-石墨或碳化硅-石墨。 4.装设喉部衬套,以保证密封腔内必要的压力,使密封端面间的液体温度比相应压力下的液体汽化温度低约14℃。例如泵的叶轮与密封之间装设喉部衬套。 5.加强冷却与冲洗,以保证密封腔要求的温度。 6.采用加压式双端面密封,但需注意隔离液不能污染工艺介质,并保证隔离液压力高于被密封介质。
高粘度介质 润滑脂、硫酸、齿轮油、汽缸油、苯乙烯、硅油、渣油 黏度高时润性能好,但过高会影响动环的浮动性,增加弹簧的传动力矩,黏度过高时,密封面之间不易形成液膜,润滑性能差,损坏密封环。 摩擦副材料耐磨,弹簧要有足够的能力克服高黏度介质产生的阻力,避免密封腔温度过低而引起介质的黏度增高,要求密封腔保温或加热。 1.一般黏度的介质,当p≤0.8Mpa时,选用单端面非平衡型密封;当p>0.8Mpa时,采用平衡式密封。当介质黏度为700-1600Mpa.s时,需加大传动销和弹簧的设计,用以抵抗因黏度增加而增加的剪切力,大于1600Mpa.s时,还需要加强润滑,如单端面密封通入外供冲洗液,或双端面密封通入隔离流体。 2.采用静止式双端面密封且带有加压式冲洗系统。 3.采用硬对硬摩擦副材料组合,如碳化硅-碳化硅,或碳化钨-碳化硅。 4.考虑保温结构,保证介质黏度不因温度降低而增高。
含固体颗粒介质 塔底残油、油浆、原有 会引起密封环端面激烈磨损。固体颗粒沉积在动环处会使动环失去浮动性,颗粒沉积在弹簧上,会影响弹簧弹性。 摩擦副耐磨,要能排除固体颗粒或防止固体颗粒沉淀。 1.采用加压式双端面密封,在密封腔内通入隔离流体。靠近介质侧的摩擦副采用碳化硅-碳化硅的材料组合。 2.若采用单端面密封,应从外部引入比被密封介质压力稍高的流体进入冲洗,当采用被密封介质进行冲洗时,在进入密封腔之前,把固体颗粒分离掉,且应采用大弹簧式密封结构。
气体介质 空气、乙烯气、丙烯气、氢气 润滑性能差,端面磨损大,渗透性强,用于搅拌设备时,多为立式,轴较长,摆动与振动较大,工艺条件变化较大,有时在高压下,有时在低压或真空下操作;用于压缩机时,转速高。 石墨浸渍密封环孔隙率低、摩擦副材料耐磨;密封环浮动性好,尤其是用于搅拌设备的密封;用于真空密封时,要注意外界空气漏入,注意密封的方向性。 1.若用于搅拌设备的密封,当介质压力≤0.6MPa时,可采用单端面密封(外装式),并要求带有冷却外壳。当介质压力>0.6MPa时,或密封要求严格的场合,应采用加压式双端面密封。 2.用于真空密封时,多采用加压式双端面密封,通入真空油或难以挥发的液体作为隔离流体。用V型辅助密封圈需注意方向性。 3.用于压缩机密封,若转速较高,要减小浸渍石墨环的孔隙率。