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机械密封选型指南:温度、冲洗与材料选择

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:第9列 温度表明机械密封在本栏提供的温度范围内能良好地密封介质。D2表示串联式机械密封结构。图5-3 背对背式双端面密封结构图5-4 串联式机械密封结构第11列 冲洗方案冲洗循环通常是按API610方案进行,有相应的API方案号对应。第13列 密封类型密封类型是以弹性补偿元件和辅助密封为分类条件。对于其他结构密封的选择与使用应和密封件生产商技术部门联系沟通。表5-3 机械密封结构常用材料代码表●密封端面(静环)材料。

机械密封选型指南:温度、冲洗与材料选择

(见表5-2)

首先根据介质﹑温度﹑压力﹑转速即可选取合适的密封类型﹑密封布置﹑冲洗方案﹑泄漏抑制以及密封材料等内容,然后根据轴径确定密封结构型式。选型表中推荐的密封方案是以卧式离心泵为基础给定的,对于其他泵型及复杂工况下超出给定条件的或临界操作工况或特殊要求的密封,需与专业制造厂联系。

表5-2 机械密封选型指南

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对表5-2的注解:

第1列 序号

介质名称前的标识,按首字的笔画增加顺序编序,便于前后相关内容查找。

第2列 介质名称

在选型表中,共有500多种介质以供选择,由于地区﹑法规﹑时间﹑标准的不同,介质的名称可能有所出入。尽可能多的将同一种介质的化学名﹑习惯名﹑常用名收集起来,供选择使用。

第3列 一般状态

介质在20℃和0.103MPa下的物理状态,表5-2分为以下几种状态,分别用以下符号表示:

Q——气体状态;

Y——液体状态;

G——固体状态;

J——结晶体;

N——粘性液体。

第4列 熔点

液固转变的凝固点(凝固温度)和固液转变的熔化点(液化温度),两者存在差异时,取最高温度值作为介质的熔点。

第5列 沸点

在常压(100kPa)下介质的液气转变沸腾温度点,如工作温度接近或高于沸点,必须重新检查所选密封和推荐的材料。

第6列 密度

本栏的密度是按20℃时标注的,气体密度为空气的相对密度。

第7列 浓度(体积分数)

本栏数值为第14栏密封材料在此值中耐蚀性最好或密封性能最好,未提供数据的为任意浓度。

第8列 危害提示

本栏提供的介质腐蚀性、毒性、易燃、易爆或者遇水反应、遇空气氧化燃烧等危险性,为其常温、常压下的性能,仅供选择密封时参考。以下六种危害性能分别用字母和数字表示:

●毒性:

D1表示介质具有中等毒性。表明介质是以气体、蒸汽或粉尘状态存在于空气中,经常接触可能导致致命的中毒。

D2表示介质具有剧毒。表明介质具有强烈的毒性,极少量的接触或吸收,就能引起严重损伤或死亡。

●腐蚀性:

F1表示弱腐蚀性。表明介质对人体或组织可能产生中等腐蚀或破坏作用。

F2表示强腐蚀性。表明介质对人体或组织具有强烈的腐蚀和破坏作用。(www.xing528.com)

●遇潮分解反应

S1表示遇潮分解。在遇水或潮湿环境中,发生轻度分解。

S2表示遇潮反应。在遇水或潮湿环境中,发生剧烈反应。

●氧化性:

Y1表示弱氧化性。能与有机物质发生氧化反应,但氧化过程缓慢,损伤程度低。

Y2表示强氧化性。能与有机物质发生强烈氧化反应,使有机物脱水,引起可燃物质的燃烧或爆炸等。

●可燃性:

R1表示可燃。介质有被引燃而发生燃烧的可能。

R2表示易燃。介质燃点低,在受热、受冲击、摩擦时容易引起燃烧反应。

R3表示自燃。介质在无火源及外部能量作用时,在空气中发生自燃烧反应。

●爆炸性:

B表示易爆。介质在遇热、强光照射、冲击、摩擦时容易引起爆炸。

第9列 温度

表明机械密封在本栏提供的温度范围内能良好地密封介质。如被密封介质温度在此范围之外,应特别选择密封结构和材料。

第10列 密封布置

●S表示单端面密封结构。包含常用的内装式单端面密封(见图5-2)、外装式单端面密封等,其他型式单端面密封,可根据密封腔周围空间尺寸选择合适形式的单端面密封。

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图5-2 内装式单端面机械密封

●D表示双端面密封布置。本栏选用下面两种常见的双端面密封结构,实际应用时也可根据工况需要选用其他的双端面或多端面密封结构。

D1表示背对背式双端面密封结构(见图5-3)。

D2表示串联式机械密封结构(见图5-4)。

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图5-3 背对背式双端面密封结构

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图5-4 串联式机械密封结构

第11列 冲洗方案

冲洗循环通常是按API610方案进行,有相应的API方案号对应。应用中应结合泵的实际配置,尽可能保证本栏提供的冲洗循环方案。

●1表示无冲洗:

API方案02;ISO方案00。

●2表示自冲洗:

泵送介质从泵出口至密封端面区域或从密封端面区域至泵入口的循环(见图5-5)。

API方案01﹑11﹑13﹑21;

ISO方案01﹑02﹑03﹑06﹑07。

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图5-5 自冲洗

●3表示洁净冲洗:

泵输送的介质经过旋液分离器或过滤器后的洁净流体或者直接用外部干净流体到密封端面区域(见图5-6)。

API方案12﹑22﹑31﹑41;

ISO方案04﹑05﹑08﹑09。

●4表示双密封冲洗:由外部储蓄罐提供的有压循环屏障液体用于双密封布置,屏障液体必须干净,且与泵送介质兼容(见图5-7)。

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图5-6 洁净冲洗

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图5-7 双密封冲洗

API方案53、54;

ISO方案11、12。

第12列 泄漏抑制

泄漏抑制用于由于安全考虑形成泄漏保护,或者使用液体或蒸汽急冷以达到理想的密封效果,有相应的API方案对应。

●H1表示无泄漏抑制。

●H2表示泄漏抑制(见图5-8):

API方案61;

ISO方案Q2。

●H3表示带有急冷液的泄漏抑制(见图5-9):

API方案62;

ISO方案Q2、Q3。

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图5-8 泄漏抑制

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图5-9 带有急冷液的泄漏抑制

●H4表示串级密封(见图5-10):

外部无压阻塞流体,可在内外密封之间产生循环的串联密封布置,收集泄漏液排放到安全区域。外密封材料和压力等级必须适合泵送流体。

API方案51、52;

ISO方案10、13。

第13列 密封类型

密封类型是以弹性补偿元件和辅助密封为分类条件。对于其他结构密封的选择与使用应和密封件生产商技术部门联系沟通。

●O表示辅助密封为橡胶O形圈的弹簧密封,使用范围根据橡胶O形圈的材料不同而变化。

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图5-10 串级密封

●V表示辅助密封为聚四氟乙烯V形圈的弹簧密封,适用于橡胶O形圈材料难以适应的介质。

●W表示辅助密封为O形圈的弹簧外装密封,弹簧不与介质接触,适合脏污、颗粒等恶劣工况条件及强腐蚀结构。

●G表示焊接金属波纹管密封。适用于高低温工况,密封的可靠性受波纹管材质限制。

第14列 密封材料

符号见表5-3机械密封结构常用材料代码表

表5-3 机械密封结构常用材料代码表

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●密封端面(静环)材料。

●密封端面(动环)材料。

●辅助密封材料,包括弹簧密封的辅助密封圈材料和波纹管密封的静环密封材料。

●弹性元件材料,提供弹簧力的弹性材料,波纹管材料在此栏表示。

●其他金属材料,构成密封的其他结构的金属零件材料。

第15列 备注

对介质性质及密封选型附加说明。

●1表示考虑使用干气密封。

●2表示隔绝空气,与空气接触混合容易爆炸。

●3表示蒸汽保湿

●4表示易挥发液体。

●5表示易液化。

●6表示有致癌的可能性。

●7表示可以通过皮肤吸收中毒。

●8表示对眼睛、口、鼻有刺激作用。

●9表示可能产生过敏反映。

●10表示与介质接触的材料应是非金属。

●11表示润滑性低,有干摩擦的可能。

API610及API682标准规定的机械密封典型辅助系统见图5-11。

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图5-11 机械密封典型辅助系统

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