机械密封结构分类_机械密封技术最新进展1

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化　　　工　　　进　　　展　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS　　　　　2003年第22卷第11期 1160

进展与述评

机械密封技术最新进展　　　

顾伯勤　蒋小文　孙见君　陈　晔　　　　　

(南京工业大学机械与动力工程学院,南京210009)　　　　　　

摘　要　对国内外机械密封新技术进行了较全面的阐述,分析了表面改形机械密封技术、控制平衡比密封技术、组合密封技术和可控机械密封技术的发展水平,指出了机械密封总的发展方向是零逸出、高性能、高可靠性以及长寿命化。随着计算机和电子技术日新月异的发展,机械密封的监控技术将会在化工、石油化工、能源等工业领域中得到广泛应用。

关键词　机械密封,新技术,零逸出

中图分类号　TH136　　　　　　　　文献标识码　A　　　　　文章编号　1000-6613(2003)11-1160-05

　　由于机械密封具有密封性能好、工作可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率消耗少等特点,因而在国内外化工生产的旋转设备中得到了广泛应用,已成为泵、压缩机、反应釜、搅拌器、转盘塔、离心机和过滤机等工艺设备能否正常运转的关键部件。

随着人们对环境保护的日益关注,对机械密封的泄漏要求越来越严格,美国摩擦学家与润滑工程南,。1年延长到2年,国

外已提出由23年(API-682[1]中有明确规定)。因此,发展机械密封的新理论、新技术以及开发出满足用户需求的高参数、高性能机械密封新产品势在必行。

11111　端面开深槽流体静压型机械密封

端面开深槽流体静压型机械密封是在密封端面上开出几组深度达几毫米的凹槽(或孔)和压力介质引入孔,面,,在结构。自加压凹槽,;外加压凹槽是非旋转环圆周处的小孔不与密封介质相通,而与外界起润滑作用的流体源相联,将外界流体引入密封端面进行润滑和冷却。端面开深槽流体静压型机械密封由于压力介质引入端面,平衡了闭合力,从而使两端面分开成为非接触型机械密封。尽管泄漏量比较大,一般为每小时几百毫升,远大于常规机械密封泄漏量,但仍广泛应用于高压、高速、高温等普通机械密封难于胜任的工况。例如,李体轩等[5]将外加压凹槽(圆孔)流体静压机械密封技术成功地应用于液化石油气注射泵的超高速高压机械密封,其密封介质为丙烷,冲洗液为柴油,pv值(介质压力与线速度的乘积)为4500～5700MPa m/s,工作转速为23210r/min,

1　表面改形技术

传统的机械密封端面为两个平行的光滑平面。表面改形技术就是通过在密封端面上开出各种形式的槽来改善端面间的润滑状况,从而实现机械密封的长寿命运行,这是当今机械密封领域的高新技术。按开槽的深度,可分为开深槽和开浅槽两大类。它们虽均属于流体动压型机械密封,但从端面结构、工作原理、加工方法、适用条件等方面却有较大差别。

111　端面开深槽机械密封技术

设计泄漏量为150mL/h。该注射泵已成功运行3600h,达到了预期的设计要求。11112　端面开深槽热流体动力楔机械密封

端面开深槽热流体动力楔机械密封是在密封环上开出深度为1～2mm的周向沟槽,在力变形和热变形的作用下,密封面上产生周向波度和径向锥度,称之为热流体动力楔,波度的波幅为μm数量级。由于密封面流动边界的波动,在动环的牵引

收稿日期　2003-03-25;修改稿日期　2003-09-09。

),男,教授,博士生导师,主要第一作者简介　顾伯勤(1957—

从事研究生教学和流体密封与测控技术研究。电话025-3322113。

端面开深槽机械密封是在普通机械密封端面上开深度为毫米数量级(通常为1～2mm)的各种形式的槽而成的,其常见的结构形式有圆弧槽、环形槽和矩形槽[2～3]。从密封原理上可分为流体静压型机械密封和热流体动压型机械密封,但由于槽深较大,槽本身的动压效应已不明显[4]。

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