不同介质中机械密封的选用标准.doc

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p0.5MPa采用非平衡性密封；介质压力p0.5MPa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p0.8Mpa时，选用单端面非平衡型密封；当p0.8Mpa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。不同介质中机械密封的选用标准（一）不同介质中机械密封的选用标准（二）介质特点密封选择强腐蚀性盐酸、铬酸、硫酸、醋酸等密封件经受化学腐蚀，尤其在密封面上的腐蚀速率通常为无摩擦作用的表面腐蚀率的1050倍1.采用外装式机械密封。2.采用内装式密封时，弹簧夹保护层。 （1）大弹簧外套塑料软管，二端封住。 （2）弹簧表面喷涂防腐层，如聚三氟乙烯，聚四氟乙烯，氯化聚醚等，应采用大弹簧，因丝径大，涂层不易脱落。3.泄漏液隔离。带波纹管的动环采用填充聚四氟乙烯，静环是氧化铝陶瓷，弹簧用塑料软管或涂层保护。高温塔底热油、热载体、油浆、对苯二甲酸二甲酯（DMT）、溶盐、溶融硫随着温度增高，加快密封磨损和腐蚀，材料强度降低。介质易汽化，密封环易变形，橡胶碳化，组合环配合松脱。1.密封材料须进行稳定性热处理，消除残余应力，且膨胀系数相近。2.采用单端面密封，端面宽度尽量小，且需充分冷却和冲洗。3.温度超过250时，采用金属波纹管式密封。4.采用双端面密封，外供循环液。为了防止辅助密封圈寿命短，在与介质接触侧才、的密封设置冷却夹套。低温液氨、液氧、液氯、液态氢低温时材料脆化，需要慎重选择材料。密封圈易老化而失去弹性，影响密封性能。介质温度低，大气中的水分子会冻结在密封面上，加速摩擦副磨损。密封面摩擦发热，会造成密封介质汽化，使摩擦副形成干摩擦，烧损密封表面。要考虑材料膨胀和收缩，选择膨胀系数相近的材料。1.介质温度高于-45时，除液氯等介质漏出有危险外，可用单端面密封，但需要注意大气中水分冻结，导致密封失效。2.介质温度高于-100时，可用波纹管密封。单端面密封在外面向密封面吹干燥氮气，使密封面与大气隔离，防止水分子冻结。3.介质温度低于-100时，采用静止式波纹管结构防止波纹管疲劳破坏。4.选择适当摩擦副材料，如QSn6.5-0.1青铜填充聚四氟乙烯。5.采用低端面比压，低POV值的密封，加强急冷与冲洗。高压合成氯水洗塔溶液，乙烯装置脱甲烷塔回流液，环氧乙烷解析塔釜液及二氧化碳吸收液加氢裂化原料、加氢精制原料压力高，会引起端面比压和POV值增高，导致液膜破坏，磨损加剧。压力高，要注意材料强度，防止密封件变形和压碎，是密封失效。1.在保证允许的最小端面比压条件下，选择较大平衡系数，但不大于0.5.2.介质压力P15MPa时，宜采用串联密封逐步降低每级密封压力。3.摩擦副材料宜采用碳化物-浸渍金属石墨或硬对硬材料，如硬制合金、陶瓷、喷涂陶瓷等。4.采用流体静压密封或流体动压密封，POV值可达270MPa.