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影响垫片密封效果的因素有哪些？ 影响密封效果的因素，除了垫片本身的性能外，还取决于系统的刚性和变形、组合面的粗糙度和不平行度、紧固载荷的大小和均匀性等。 垫片密封有哪些分类？ 按密封原理（即密封垫片受力情况）：强制型密封、自紧式密封和半自紧式密封三类。强制型密封：完全靠外力(如螺栓)对垫片施加载荷；自紧式密封：主要利用介质的压力对垫片施加载荷；半自紧式密封：上述两种方法兼而有之。 按操作压力：中、低压和高压密封。低压密封：P1.6MPa；中低压密封：1MPaP10MPa；高压密封：10MPaP100MPa。引起垫片泄露的原因有哪些？1）设计引起的泄漏：法兰或法兰密封面型式选择不当。垫片材料选用不当。法兰、螺栓材料选择不当。2）制造、安装与操作引起的泄漏：法兰和垫片的加工精度未达到技术要求；密封面有碰伤、划痕，特别是径向贯穿划痕，对密封性能有严重影响；螺栓或垫片材料误用，同一法兰下采用不同材质螺栓等；预紧螺栓时操作不当，造成垫片压偏、压损或法兰翘曲；法兰密封面不清洁，粘附各种杂物；管路法兰存在偏口、错口、张口情况；设备操作不稳定，压力、温度波动大或超过允许值；由于设备管路振动引起螺拴松动等。垫片密封件的功能要求和性能要求有哪些？1）垫片密封件的功能要求：使密封件与配偶件紧密接合； 阻止内部介质向外泄漏并防止外部杂质的内渗（抗 渗透）； 能有效抵抗使密封部位和密封件变形的机械力；能抵抗具有破坏作用的化学物品（介质或外部环境） 和高温；不受因温度变化或配偶件的膨胀和收缩而导致的预紧力丧失的影响； 容易安装和拆卸；密封件本体结构的一体性和耐流体冲刷性。垫片密封件的性能要求：1不泄漏（抗流体穿透性能）；2 良好的压缩性和回弹性；3较低的蠕变和应力松驰率；4 抗压性；5 耐温性能良好；6 广泛的化学适应性；7 符合环保要求。垫片选用的原则有哪些？选择垫片时，首先参考已经在相似工况下的使用经验，同时应考虑下列因素： 有良好的弹性和恢复性，能适应压力变化和温度波动； 有适当的柔软性，能与接触面很好地贴合； 不污染工艺介质； 有足够的韧性及强度，不会在压力和紧固力下造成破环； 低温时不硬化，收缩量小，高温时不软化，抗蠕变性能好； 加工性能好，安装、压紧方便； 不粘结密封面，拆卸容易； 价格便宜，使用寿命长。 密封胶使用时应注意哪些事项？ 结合面间隙不可过大或翘曲不平。通常当间隙大02mm时，单用密封胶难于保证密封需与固态垫片联用。小而粗糙的结合面应选用粘度大的密封胶；大而光洁的结合面则选用低粘度的密封胶。 控制胶层厚度、保让胶层均匀。一般天机胶粘剂厚度为01一02mm；合机胶粘剂厚度则为00301mm 。胶层中的溶剂要充分挥发，采用稀释剂时应注意用量。 密封胶型号选择恰当，密封胶与接触介质不应相溶。介质为气体时应选用成膜性的密封胶。选择毒性小且与工作条件相适应的胶种，当必须采用有毒胶种时应采取防护措施。 多组分的胶种配制时应按比例，在规定时间内使用并一次用完，现用现配。超过有效期或变质凝固的密封胶不能使用。购买和使用胶种时要注意组分(量)、使用方法和贮存时间。 在振动较大的地方，不宜进行涂胶工艺。还必须避免紧固转矩不足、螺丝松动、结构不合理等。 使用温度和压力不应超过密封胶的使用范围。 高温固化剂要注意保持稳定的固化温度。室温固化时要注意季节以及相对湿度。热固性胶在固化后应逐渐自然冷却以免胶层收缩过快。 应采用恒温箱、红外灯、烘道等固化加温设备。严禁用明火烤胶。尽量避免胶层长时间处于高温或日晒夜露。流体动密封主要形式有哪些？接触式动密封。 软填料密封。 成型填料密封。 油封、防尘密封。 接触式机械密封。非接触式动密封。 非接触式机械密封（气膜、液膜密封）。 迷宫密封。 浮环密封。 间隙密封。 螺旋密封。 离心密封。 磁流体密封。封闭式密封。组合式密封。说出软填料密封结构的基本要求？ 填料沿填料函长度方向的径向应力分布均匀，且与泄漏介质的压力分布规律一致，以减小轴的磨损及其不均匀性，并满足密封的要求； 根据密封介质的压力、温度和轴的速度大小，考虑冷却和润滑措施，及时带走摩擦产生的热量，延长填料的使用寿命； 设置及时或自动补偿填料磨损的结构；装拆方便，以能及时更换填料，缩短检修停工时问； 在填料函底部设置底套，以防止填料挤出；为防止含固体颗粒介质的磨蚀和腐蚀性介质的腐蚀，采用中间封液环，注入封液(自身或外来封液)，起冲洗和提高密封性的作用； 采用由不同材质的填料环组合的结构，提高填料的密封性能。9、气膜密封的基本原理是什么？气膜机械密封的两端面被一稳定的薄气膜分隔开，成为非接触状态。由于气体的粘度很小，需要依靠强有力的流体动压效应来产生分离端面的流体压力，同时需要气膜具有足够的强度以抵抗外界载荷的波动，保持端面的非接触。图482表示出了气膜密封的主要构件和密封机理，端面的分离间隙会自动调整以维持端面的开启力F0与外界闭合力FC平衡。10、说出机械密封的设计程序？ a获取设计条件 b确定基本结构 c确定材料 d密封端面设计 e补偿环和非补偿环设计 f辅助密封设计g弹性元件设计 h密封辅助系统设计 i主要工作参数计算 j标准化和工艺审查 k进行型式试验 l编制零件表、使用说明书，完善设计技术文件 ：在预装填料的填料函中，流体可能的泄漏通道主要是哪两个： a: 穿过软填料材料本身的渗漏 b: 通过填料与轴外表面，以及填料与填料函内壁表面之间的间隙的泄漏。 ： 选择填料材料要考虑的因素有什么？设备的种类和运动方式； 介质的物理和化学性质； 工作湿度和压力； 运动速度 ：填料密封的正确维护（说出至少两点）正确设计填料函尺寸；仔细安装填料环：填料函深度恰当；有必要的表面粗糙度；有适当的压盖加载和载荷调节能力；有补偿填料磨损的措施，如压盖螺母加碟形弹簧垫圈；轴(杆)有良好的支承；对蒸汽和热流体的阀门，特别推荐用柔性石墨密封环填料填料与填料函有正确的配合间隙；运行前，正确安装和压紧填料 ： 常见气动密封形式有哪些？O形圈 唇形气动密封 方形圈气动密封 ： 什么是机械密封循环保护系统？为机械密封本身创建一个较理想的工作环境而设置的具有冲洗、改善润滑、调温、调压、除杂、更换介质、稀释泄漏介质等功能的循环保护系统 ：密封失效的外特征是什么a密封持续泄漏 b密封泄漏和密封环结冰；c密封在工作时发爆鸣声；d密封工作时产生尖叫密封端面润滑状态不佳时，可能产生尖叫；： 超高压密封结构的设计选用依据？1正常操作和压力温度波动的情况下都能保证良好的密封； 结构简单，加工制造以及装拆检修方便；结构紧凑,轻巧，元件少，占有高压空间少；能重复使用。： 法兰连接设计的一般考虑什么？完整性整个结构的机械或热应力必须在材料允许范围内；密封性垫片应力必须使整个接头的泄漏率在允许范围内。5.简述双锥环密封原理：答：在两个锥面上一般都放有lmm厚的金属软垫片。双锥环与顶盖之间有一间隙，托环将双锥环托起。预紧时，由主螺栓压紧顶盖，使双锥环受压产生径向弹性收缩并使环内侧面贴紧顶盖；金属软垫片产生塑性变形，建立初始密封。当介质压力上升时，介质进入双锥环与顶盖的环形间隙，使双锥环产生径向扩张，加上双锥环本身的回弹，弥补了因顶盖、螺栓及筒体端部的上升、伸长和扩张、偏转所带来的密封比压下降。1垫片的概念及作用是什么?1垫片是一种夹持夜两个独立的连接件之间的材料或材料的组合，其作用是在预定的使用寿命内，保持两个连接件间的密封.2垫片密封都由哪几部分组成?垫片密封一般由连接件（如法兰）、垫片和紧固件（如螺栓和螺母等）等组成。5影响密封性能的因素有哪些?密封面的表面状况； 密封面的接触宽度； 流体的性质； 流体及环境的温度； 垫片材质及制造品质； 密封面比压； 外部条件的影响6密封泄露率的影响因素有哪些?密封流体性质,，法兰垫片材料性能,，法兰接触面形状，载荷情况7.浮环密封中封油系统的作用是什么？对封油系统的基本要求有哪些？答：作用：对于用氢气进行冷却的，为了防止氢气外漏，两端装有密封瓦。密封油系统的作用是就是向密封瓦供油，并同时分离出油中的氢气、空气和水分，起到净化油的作用。基本要求：封液与气相介质相容且廉价，有良好的差压调节能力，足够的封液循环量以带走热量，足够的热交换能力，足够的再生清洁能力，具有停车密封能力。2.强制垫片密封的应用范围主要用于中低压密封和小直径的高压密封3.密封性能泄漏率的主要影响因素 流体性质、法兰垫片材料性能、法兰垫片接触面形状以及载荷情况4.典型的活塞杆密封方法。 4. （1）O形圈 （2） Y形圈 （3）现代U杯形密封 （4）聚四氟乙烯同轴密封7.旋转轴唇形密封的特点。.结构简单、紧凑，摩擦阻力小，对无压或低压环境的旋转轴密封可靠1多次升降压对双锥环密封性能的影响双锥环密封达到操作压力并处于保压状态时，一般泄漏量最小并随保压时间延长而泄漏量有所降低。在升压期间，由于环与顶盖间密封面的滑移，所以泄漏量最大。1. 简述垫片应力的定义和初始预紧的目的。 定义：密封表面上垫片接触压强；目的：填平密封表面形状不平度、波度 、粗糙度等，达到初始密封。2. 法兰连接设计必须满足的载荷条件有哪些？ 初始拧紧螺校时的装配或预紧载荷； 1.25或1.5倍设计压力的液压试验载荷； 正常操作载荷(例如压力和温度载荷)。6.浮环密封中封油系统的作用是什么？对封油系统的基本要求有哪些？答：作用：对于用氢气进行冷却的，为了防止氢气外漏，两端装有密封瓦。密封油系统的作用是就是向密封瓦供油，并同时分离出油中的氢气、空气和水分，起到净化油的作用。基本要求：封液与气相介质相容且廉价，有良好的差压调节能力，足够的封液循环量以带走热量，足够的热交换能力，足够的再生清洁能力，具有停车密封能力。7.液膜密封的原理。即是：上游泵送液膜润滑机械密封，简单说来，就是普通机械密封的端面由一具有低流量、高压力“端面泵”所代替，该“泵”把少量的隔离流体沿着密封端面输送到密封腔。该密封端面的“泵”效应通过在端面开各种流体动压槽来实现。由于密封腔的液体压力比隔离流体的压力高，而隔离流体的流向是从低压的隔离流体腔流向高压的密封腔故常被称为向“上游”泵送。与气股密封个同的是v液膜密封的开槽区处于低压侧槽与低压流体相通；未开槽的密封坝区靠近被密封的高压过程流体。8.螺旋密封的原理。 螺旋密封是一种利用螺旋反输送作用，压送一种粘性流体以阻止被密封的系统流体泄漏的非接触密封装置。所压送的起密封作用的粘性流体一般为液体，而被密封的流体可以是液体也可以是气体。反输送密封的原理也被用于流体动力型上游泵送弹性体唇形密封或上游泵送液膜润滑机械密封中9.全封闭密封的原理。 全封闭密封是将系统内外的泄漏通道完全隔断，或者将工作机与原动机置于同一密闭系统内，完全杜绝介质向外泄漏的特殊密封形式。10迷宫密封的应用场合及优缺点？转子和机壳间存在间隙，无固体接触，允许有热膨胀差存在，适应高温、高压、高转速场合， 并且结构简单，性能稳定可靠，广泛用作为蒸汽透平、燃气透平、离心式压缩帆、鼓风机等热 力机械的铀端密封或级间密封。 缺点:泄漏量大.3. 高压容器的密封与中低压容器密封在原理上与密封结构上的区别。答：对高压容器：（1）一般采用金属垫片（2）采用窄面密封 （3）尽可能采用自紧式密封。9. 简述机械密封系统的功能单元流程。答： （1） 冲洗（2） 急冷或阻封（3）冷却或保温（4）节流或限流（5）除杂或过滤10. 检漏方法的分类。答： （1） 压力检漏法（2）真空检漏法（3）其他检漏法：示宗气体封入法，气瓶法，半导体检漏法，荧光检漏法等。10、载荷系数怎样定义？其意义是什么？ 指密封流体压力作用在补偿环上， 使之对于非补偿环趋于闭合的有效作用面积 Ae 与密封环带面积 A 之比。 K1 时， Ae A， 既密封流体压力作用面积大于或等于密封环带面 积（承载面积） ，称为非平衡型机械密封；当 K1 时，称为平衡性机械密封10、全封闭密封的原理及常见的形式全封闭密封是将系统内外的泄漏通道完全隔断，或者将工作机与原动机置于同一密闭系统内，完全杜绝介质向外泄漏的特殊密封形式。常见的实现零泄漏全封闭密封的形式有密闭式机泵、隔膜传动和磁力传动。1、 什么是初始密封？产生初始密封的基本要求是什么？答： 初始密封指连接件初始装配时需要的密封。 要求：压缩垫片， 初始密封指连接件初始装配时需要的密封。 要求：压缩垫片，使 其与密封面间产生足够的压力（垫片预紧应力或称初始垫片比压） 其与密封面间产生足够的压力（垫片预紧应力或称初始垫片比压4、凹凸面法兰的特点？垫片不易被挤出，装配时便于对中，故工作压力范围比平面法兰宽，用于密封要求较严的场合。四、受力分析题（每小题20分，共20分） 如下图，画出此填料的径向应力分布图，并写出详细受力分析及推导过程。 解： 在软填料密封的安装状态，顶紧压盖螺栓，轴是静止的，没有密封介质压力存在。由于螺栓伸长时产生的一轴向力，填料受到的压盖压力为gFg/A填料受到的压盖压力填料函的环形截面积如果填料与填料函之间配合紧密，同时填料是不可压缩的填料与轴之间的径向应力r等于填料的轴向应力a实际填料表面粗糙且可压缩由于填料与轴和填料函壁之间的摩擦作用，使填料沿填料函轴向长度的压缩程度各不相同，从压盖向填料函底递减填料的径向应力r也沿填料函轴向长度递减假设所有的填料环是一样的，K和压缩无关。令距离压盖x处填料的轴向应力为a(x)，取一dx微元的填料，则该微元的径向接触应力为r (x)Ka(x)。当压紧填料时，dx将发生轴向位移则横过微元的轴向应力差da(x)与填料两侧的摩擦力将保持平衡，因此式中 f1，f2填料与轴和填料与填料函壁的摩擦系数； Kl，K2填料与轴和填料与填料函壁的侧压系数。将上式积分，取x0，ag，则可得到径向接触应力沿填料长度的分布状况，即式中 系数 g压盖处的轴向压力。 式中r1(x)、r2(x)分别为填料与轴和填料函之间任意x处的径向应力。上式表明填料与轴和填料函之间的径向应力在压盖处最大，并以指数规律向填料函底递减。五论述题（每小题20分，共20分）机械密封的设计原则及基本要求机械密封设计汐及面很广，这里主要关注设计中必须特别引起注意的基本问题。首先，通过合理的密封腔设计、密封腔内流体状态(温度、气体含量、汽化情况、固体颗粒含量等)的控制来尽可能提供一个有利于密封良好工作的外部环境；其次，在设计和选择机械密封辅助系统时，应充分考虑到影响密封性能因素的复杂的