特殊工作介質(zhì)和工作條件用機(jī)械密封常見要求

1、熱水泵

動靜環(huán)均用鈦金屬制造，其膨脹系數(shù)小，與碳化鎢接近，易于固裝靜動環(huán)。

采用F4的V形密封圈，保證工作溫度下輔助密封圈和動靜環(huán)的追隨性。

采用出口液體冷卻后送入密封箱沖洗。

2、高溫泵機(jī)械密封泵

硬對硬密封副

密封箱冷卻保護(hù)；

3、高粘度液體密封

采用刃邊密封：

刃邊尖銳、散熱好、略加金力起密封作用、力矩特性穩(wěn)定

4、易揮發(fā)液體密封

多點(diǎn)沖洗

平衡型

碳化硅和碳石墨配對

5、含固體顆粒

考慮結(jié)構(gòu)（雙端面、串級）

沖洗及過濾

材料選擇

輔助辦法（如拌熱）

6、腐蝕性介質(zhì)

腐蝕性介質(zhì)中工作的密封元件，考慮每個零件本身的腐蝕性，并防止組合在一起時產(chǎn)生電偶腐蝕

密封主要依賴材料：密封副采用陶瓷、F4、碳石墨、氮化硅、耐蝕硬質(zhì)合金；輔助密封：F橡膠和F4

結(jié)構(gòu)上采用外裝式密封，彈簧不與介質(zhì)接觸的內(nèi)裝式密封，危險性大的采用雙端面密封并引入封液保護(hù)。

不同工況下對密封要求

溫度

• 高溫

材料強(qiáng)度降低，介質(zhì)氣化、固化、結(jié)晶密封環(huán)變形，密封圈老化，彈簧失效。橡膠老化，組合環(huán)配合松脫

對軸封要求

材料耐熱耐高溫，冷卻保證動環(huán)高溫下滑動性

采取措施

金屬波紋管密封、浸金屬碳石墨環(huán)和耐高溫材料的輔助密封件，密封腔溫度的保溫與冷卻

• 低溫

穩(wěn)生導(dǎo)致介質(zhì)氣化和干摩擦；動環(huán)潤滑性差（大汽水份進(jìn)入結(jié)冰）

對軸封要求

材料耐低溫，保冷防結(jié)冰

采取措施

金屬波紋管密封和耐低溫材料，填料壓蓋和襯套引如干燥氣體，封油耐低溫

壓力

• 帶壓

密封環(huán)受壓變形或碎裂；密封圈容易被擠出

對軸封要求

密封環(huán)有足夠強(qiáng)度和剛度，結(jié)構(gòu)上防變形

采取措施

采用高強(qiáng)石墨和防變形結(jié)構(gòu)，采用多級密封，加強(qiáng)冷卻潤滑

• 真空（負(fù)壓）

漏入空氣形成干摩擦，泄露量大

對軸封要求

防外界空氣被吸入，保持必要真空度防密封面分開，保證負(fù)壓工作。

采取措施

金屬波紋管密封、帶襯套和沖洗的單端面密封；增強(qiáng)彈簧壓力防密封分開，加防轉(zhuǎn)銷；提高密封壓力，變負(fù)壓為正壓

旋轉(zhuǎn)

• 高速

動環(huán)旋轉(zhuǎn)時彈簧受離心力影響，介質(zhì)受攪拌摩擦熱高，磨損快

對軸封要求

端面材料耐高速；犒勞離心力和攪拌影響；零件動平衡防振；冷卻和潤滑適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)

采取措施

采用高PV值材料組合（如WC-C、SiC-C）和靜止型結(jié)構(gòu)，提高零件精度使冷卻和潤滑充分；采用平衡型密封

• 正反轉(zhuǎn)

彈簧旋向有影響、零件受沖擊，密封面摩擦條件惡劣

對軸封要求

要求零件耐磨耐沖擊，注意強(qiáng)度設(shè)計和加強(qiáng)防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，要注意彈簧的旋向

采取措施

金屬波紋管密封較適應(yīng)或多點(diǎn)布小彈簧結(jié)構(gòu)；靜環(huán)用防轉(zhuǎn)零件

不同工質(zhì)對密封要求

易汽化

• 液態(tài)烴、液氨、乙醛、異丁烷、丙烯等

沸點(diǎn)低、蒸汽壓高

摩擦熱易使密封面液膜汽化，容易干運(yùn)行

對軸封要求

摩擦副摩擦系數(shù)低；防密封面結(jié)冰（大汽側(cè)）

采取措施

平衡型或兩道密封；摩擦副用WC-C、SiC-C組合；加強(qiáng)冷卻、沖洗措施

• 石蠟、渣油、瀝青、尿素、液硫、酚醛樹脂，增塑劑

凝固點(diǎn)高

溫度變化引起介質(zhì)固化，妨礙動環(huán)潤滑

對軸封要求

注意保溫；要求沖洗，避免凝固

采取措施

加強(qiáng)保溫措施，采用蒸汽背冷

易結(jié)晶

• 硫胺、磷胺、苛性鈉、氫氧化鈣、磷酸胺、綠液、丁醇

溶解度變化

溫度變化使溶解物析出，導(dǎo)致摩擦副早期損壞

對軸封要求

使用硬材料，充分冷卻或保溫

采取措施

兩道密封和WC-WC硬對硬組合，加強(qiáng)沖洗、冷卻或保溫，采用單個大彈簧結(jié)構(gòu)，用清水背冷

含固體顆粒

• 釜底、塔底殘油，油漿，原油

汗固體顆粒或雜質(zhì)濃度大

引起密封件卡堵和磨損

對軸封要求

結(jié)構(gòu)上能排除雜質(zhì)，密封面使用硬材料

采取措施

兩道密封和WC-WC硬對硬組合，采用初濾、旋流分離器、磁性過濾器，考慮沖洗

易聚合

• 糠醛、甲醛、乙烯、氯乙烯單體、丙烯醛、醋酸乙烯、甲醛水、提余液等

溫升引起聚合

摩擦熱和攪拌熱使溫度上升，引起聚合

對軸封要求

注意保持溫度不超過聚合溫度，保證充分冷卻，端面使用硬材料

采取措施

采用兩道密封、提高封液量，加強(qiáng)冷卻，采用硬質(zhì)合金環(huán)，加強(qiáng)彈簧比壓，采用金屬波紋管

易溶解

• 異丙醇（對水）、磺化油（對水）、戊烷（對油）、明礬（對水）、硫酸銅、硫酸鉀（對水）、橡膠（對苯、液氨、氨水）、甘油（乙醇）

有溶解性

會使密封圈溶解，使碳石墨的結(jié)合材料破壞

對軸封要求

要求耐水、油、乙醇等

采取措施

分別采用耐油橡膠、F4或金屬填料；使用填充玻璃纖維的F4，采用WC-WC，注意耐腐蝕性；對苯、氨、氨水不能使用氟橡膠

強(qiáng)腐蝕強(qiáng)氧化

• 鹽酸、硫酸、鉻酸

腐蝕性大

接觸介質(zhì)材料要求耐腐蝕

對軸封要求

要求材料耐腐蝕

采取措施

按腐蝕菜籃子表選用材料

易燃易爆有毒

• 環(huán)已烷、四乙基鉛、氫氟酸等

毒性、可燃性

外漏會引起事故

對軸封要求

要求收集泄漏液或采取稀釋；要防止漏出機(jī)外

采取措施

利用背冷方法捕集或稀釋，采用兩道密封，利用阻塞使之與外界隔離

高粘度

• 硫酸、潤滑脂、齒輪油、渣油、氣缸油、硅油、苯乙烯

粘度高

注意動環(huán)潤滑性，彈簧易受阻礙，粘度隨溫度變化，密封面易損壞

對軸封要求

密封面采用硬材料，彈簧要能克服阻力，要求加溫或加熱

采取措施

采用靜止形兩道密封或刃邊密封；采用WC等硬材料，考慮保溫結(jié)構(gòu)

受溫度限制

容易固化、引起腐蝕性增大、聚合、汽化等影響

對軸封要求

要求低于或高于某些溫度條件

采取相應(yīng)措施