流体密封技术串讲

1,考试题型,选择题（分）简答题（分）名词解释（分）受力分析题（分）计算题（分）,2,静密封,中低压密封,高压密封,垫片密封,法兰密封,平垫密封、卡扎里密封,双锥环密封,伍德密封,C形环密封,空心金属O形环密封,透镜垫、八角垫等,B形环、楔形垫等,3,动密封,4,第一章绪论,本章主要内容：1-1过程装备与控制工程1-2过程装备的密封问题1-3泄漏与密封1-4密封本章掌握的知识点：过程装备密封的重要性法兰密封结构常见的泄漏本章了解知识点：密封失效案例设备及管道的泄漏、腐蚀引起的泄漏密封涉及的学科密封的分类,5,第三章垫片密封,本章主要内容：中低压设备和管道的垫片密封3-1垫片密封的原理和结构3-2垫片的种类和构造3-3垫片的重要性能3-4垫片的选择3-5法兰密封3-6垫片密封设计方法和计算高压设备和管道的密封3-7强制式密封3-8自紧式密封3-9典型高压容器密封结构设计计算3-10高压管道密封,6,本章重点：垫片密封的泄漏方式垫片密封的原理保证密封的充要条件垫片的压缩性和回弹性垫片密封的性能参数：预紧比压和垫片系数垫片密封设计方法和计算螺栓载荷计算平垫密封及设计计算双锥环密封及设计计算各种高压设备密封的结构,7,本章了解的知识点：垫片密封的其他参数垫片的选择高压管道密封超高压密封,8,3-1垫片密封的原理和结构,3.1.1垫片密封的结构3.1.2垫片密封的分类按受力情况分：强制式、自紧式、半自紧式按操作压力分：低压、中低压、高压、超高压3.1.3垫片密封的原理初始密封工作密封两个特征参数y、m,9,3-2垫片的种类和构造,3.2.1垫片的种类3.2.2垫片的性能和构造3.2.3垫片的尺寸垫片接触面宽度与厚度垫片接触面宽度与厚度影响线图,10,3-3垫片的重要性能,3.3.1垫片的力学性能载荷-变形行为压缩性和回弹性拉伸强度压缩强度吹出抗力蠕变松弛行为3.3.2垫片的高温力学行为3.3.3垫片的密封行为垫片的一些特性曲线3.3.4垫片应力（阅读内容）,11,3-4垫片的选择,3.4.1垫片材料的选择3.4.2垫片尺寸的选择一般原则,12,3-5法兰密封,3.5.1法兰的类型和结构法兰的种类法兰的结构：整体法兰、活套法兰、螺纹法兰3.5.2法兰密封面形式平面型凹凸型榫槽型梯形槽锥形3.5.3法兰密封面的加工表面粗糙度、平面度3.5.4法兰垫片泄漏的主要原因设计引起的泄漏制造、安装与操作引起的泄漏,13,3-6垫片密封设计方法和计算,3.6.1法兰结构尺寸3.6.2垫片结构尺寸3.6.1螺栓载荷计算现行标准规范的密封设计中螺栓载荷计算方法来自于ASME推荐的“具有环形垫片的法兰连接的计算规范”，我国GB150-98钢制压力容器中“法兰”一节。基于泄漏率的设计新方法PVRC。,14,高压密封3-7强制式密封,高压密封的特点高压密封的分类3.7.1平垫密封3.7.2卡扎里密封改良的卡扎里密封,15,3-8自紧式密封,3.8.1双锥环密封3.8.2伍德密封3.8.3C形环密封3.8.4空心金属o形环密封,16,3-9典型高压容器密封结构设计计算,3.9.1高压平垫密封设计预紧工况操作工况3.9.2双锥环密封设计双锥环结构尺寸双锥环受力分析预紧工况操作工况,17,3-10高压管道密封,3.10.1透镜垫密封3.10.2八角垫和椭圆环密封3.10.3齿形垫密封3-11超高压容器密封3.11.1B形环密封3.11.2Bridgman密封3.11.3楔形垫密封3.11.4组合密封,18,第四章填料密封,本章主要内容：4-1毛毡密封4-2软填料密封4-3硬填料密封4-4成型填料密封4-5油封本章重点：阀门软填料密封的结构、工作原理软填料密封的泄漏软填料密封的异常磨损活塞环密封O形圈V形圈,19,本章了解的知识点：活塞杆填料密封其他挤压型密封圈其他唇形密封圈油封,20,4-2软填料密封,4.2.1软填料密封的基本结构基本结构填料密封如何实现密封填料密封的泄漏通道4.2.2软填料按功能分类按材料分类按加工方法分类,21,4.2.3软填料密封的原理受力分析预紧状态、工作状态应力特征密封条件摩擦力和摩擦力矩4.2.4填料密封的摩擦、磨损与润滑异常磨损情况4.2.5填料密封的结构设计4.2.6软填料密封存在的问题与改进,22,4-3硬填料密封,硬填料分：开口环、分瓣环两类活塞式压缩机结构及工作原理简介4.3.1活塞环活塞环的结构形式活塞结构动画演示活塞环密封原理第一密封面、第二密封面活塞环的应用活塞式压缩机用油润滑活塞环无油润滑活塞环4.3.2活塞杆硬填料密封平面填料锥面填料,23,4-4成型填料密封,4.4.1成型填料分类橡胶挤压型密封圈橡胶唇形密封圈4.4.2橡胶o形圈密封机理用于静密封“自封作用”，用于往复动密封o形圈的挤出现象防止挤出挡圈o形圈的安装结构静密封、动密封o形圈密封的沟槽设计其他挤压型密封圈D形圈、T形圈、X形圈4.4.3橡胶唇形密封圈V形密封圈密封机理其他唇形密封圈,24,4-5油封旋转轴唇形密封圈,4.5.1油封的基本结构4.5.2油封的密封过程4.5.3油封的密封机理4.5.4油封的类型,25,第五章机械密封,本章主要内容：5-1机械密封的工作原理5-2机械密封的类型5-3机械密封的主要参数5-4机械密封的设计5-5机械密封的主要零件及材料5-6机械密封的循环保护系统5-7机械密封的典型结构,26,本章重点：机械密封的组成部分机械密封的工作原理机械密封的几何参数、力学参数、性能参数机械密封摩擦副的材料平衡型和非平衡型机械密封,27,本章了解的知识点：机械密封的各种形式机械密封的其他零件及材料机械密封的循环保护典型结构,28,5-1机械密封的工作原理,5.1.1机械密封的基本结构机械密封的组成5.1.2机械密封的工作原理机械密封的工作原理机械轴封的三个密封点机械搅拌通风发酵罐结构动画演示机械搅拌通风发酵罐轴封的动画演示机械密封装配过程动画演示5.1.3机械密封的特点,29,5-2机械密封的类型,5.2.1按工作参数分机械密封按工作参数分类表5.2.2按结构形式分平衡式和非平衡式内流式和外流式静止式和旋转式单弹簧和多弹簧单端面和双端面流体静压型和流体动压型接触式和非接触式单级和双级波纹管式,30,5-3机械密封的主要参数,5.3.1几何参数密封端面尺寸面积比密封环的直径与间隙密封面间隙,31,5.3.2力学参数摩擦副的轴向力平衡分析弹簧比压密封流体压力作用比压载荷系数平均流体膜压力反压系数闭合力开启力端面比压,32,5.3.3性能参数pv值摩擦功率泄漏量,33,5-4机械密封的设计,5.4.1机械密封的设计步骤5.4.2机械密封的结构选型根据工作参数p、v、t选型P密封腔处的介质压力V密封面平均圆周线速度T密封腔内的介质温度根据介质特性选型,34,5.4.3机械密封设计计算的主要内容端面比压中各项参数的确定端面比压的计算内流式单端面机械密封的端面比压外流式单端面机械密封的端面比压双端面机械密封的端面比压几何参数计算Pv值计算摩擦功耗计算,35,5-5机械密封的主要零件及材料,5.5.1密封环（摩擦副）动静环结构形式密封环的主要尺寸5.5.2密封环的材料5.5.3其他零件,36,5-6机械密封的循环保护系统,5.6.1润滑5.6.2冲洗5.6.3过滤5-7机械密封的典型结构5.7.1泵用机械密封5.6.2压缩机用机械密封5.6.3釜用机械密封,37,第六章非接触式动密封,本章主要内容：6-1浮环密封6-2迷宫密封6-3螺旋槽干气密封6-4螺旋密封6-5停车密封本章重点：浮环密封的工作原理迷宫密封的密封机理干气密封的密封机理螺旋密封的密封机理,本章了解的知识点：停车密封其他非接触式密封,38,6-1浮环密封,6.1.1浮环密封机理6.1.2浮环密封的基本结构6.1.3浮环密封的特点,39,6-2迷宫密封,6.2.1迷宫密封机理迷宫效应热力学效应6.2.2迷宫密封结构形式6.2.3迷宫密封特性的影响因素齿的影响膨胀室的影响副室的影响6.2.4迷宫密封主要尺寸参数6.2.5迷宫密封的类型及用途6.2.6迷宫密封设计的注意要点,40,6-3干气密封,6.3.1干气密封概述干气密封发展史干气密封的优点6.3.2干气密封的基本结构6.3.3干气密封的工作原理动环轴向受力分析弹簧力、介质力闭合力气膜反力开启力气膜的自动调节性,41,6.3.4