动密封基础知识
机械密封
1 机械密封的工作原理
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力
和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
图29.7-1 机械密封结构
常用机械密封结构如图29.7-1所示。由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。
机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D 四个通道。
C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静
密封。因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。
机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：①结构较复杂，对制造加工要求高；②安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，处
理较困难；④一次性投资高。
机械密封的类型
2.1 按工作参数分类
机械密封按不同工作参数分类见表29.7-1。
表29.7-1 机械密封按工作参数分类
按密封腔温度分t＞150℃高温机械密封80＜t≤150℃中温机械密封-20≤t≤80℃普温机械密封t＜-20℃低温机械密封
按密封腔压力分p＞15MPa超高压机械密封3＜p≤15MPa高压机械密封1＜p≤3MPa中压机械密封常压≤p≤1MPa低低机械密封负压真空机械密封
按密封端面速度分υ＞100m/s超高速机械密封25≤υ≤100m/s高速机械密封
υ＜25m/s一般速度机械密封
按轴径尺寸分d＞120mm大轴径机械密封25≤d≤120mm一般轴径机械密封d＜25mm小轴径机械密封
按工作参数分满足下列条件之一，重型机械密封
p＞3MPa；
t＜-20℃或t＞150℃
υ≥25m/s；d＞120mm
满足下列条件：
p＜0.5MPa；0＜t＜
80℃;
υ＜10m/s；d≤40mm
轻型机械密封
不满足重型和轻型的
其他密封
中型机械密封
按使用介质分强酸、强碱及其他强腐
蚀介质
耐强腐蚀介质机械密
封
油、水、有机溶剂及其
它弱腐蚀介质
耐油、水及其它弱腐蚀
性介质机械密封
含磨粒介质耐磨粒介质机械密封
2.2 按结构型式分类
机械密封按结构型式分类，其基本类型有：
（1）平衡式和非平衡式机械密封
能使介质作用在密封端面上的压力卸荷的为平衡式，不能卸荷的为非平衡式。按卸荷程度不同，前者又分为部分平衡式（部分卸荷）和过平衡式（全部卸荷）。平衡式密封（图29.7-2a）端面上所受的作用力随介质压力的升高而变化较小，因此适用于高压密封；非平衡式密封（图29.7-2b）密封端面所受的作用力随介质压力的变化较大，因
此只适用于低压密封。平衡式密封能降低端面上的摩擦和磨损，减小摩擦热，承载能力大，但其结构较复杂，一般需在轴或轴套上加工出台阶，成本较高。后者结构简单，介质压力小于0.7MPa时广泛作用。（2）内置式和外置式机械密封
弹簧和动环安装在密封箱内与介质接触的密封为内置（装）式密封（见图29.7-3a）；弹簧和动环安装在密封箱外不与介质接触的密封为外置（装）式密封（见图29.7-3b）。前者可以利用密封箱内介质压力来密封，机械密封的元件均处于流体介质中，密封端面的受力状态以及冷却和润滑情况好，是常用的结构型式。
外置式机械密封的大部分零件不与介质接触，暴露在设备外，便于观察及维修安装。但是由于外置式结构的介质作用力与弹性元件的弹力方向相反，当介质压力有波动，而弹簧补偿量又不大时，会导致密封环不稳定甚至严重泄漏。外置式机械密封仅用于强腐蚀、高粘度和易结晶介质以及介质压力较低的场合。
图29.7.2 平衡式与非平衡式机械密封
a）平衡式；b）非平衡式
图29.7-3 内置式和外置式机械密封
a）内置式；b）外置式
（3）内流式和外流式机械密封
介质泄漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封（见图
29.7-4a）；介质泄漏方向与离心力方向一致的密封为外流式密封（见图29.7-4b）。由于内流式密封中离心力阻止泄漏流体，其泄漏量较外流式少，前者适用于高压，速度高时，密封可靠。为加强端面润滑采用后者较合适，但介质压力不宜过高，一般为1～2MPa。
（4）静止式和旋转式机械密封
弹簧不随轴一起旋转的密封为静止式密封（见图29.7-5a）；弹簧随轴一起旋转的密封为旋转式密封（见图29.7-5b）。由于静止式密封的弹簧不受离心力影响，常用于高速机械密封中。
旋转式机械密封的弹性元件装置简单，径向尺寸小，是常用的结构，但不宜用于高速条件，因高速情况下转动件的不平衡质量易引起振动和介质被强烈搅动。因此，线速度大于30m/s时，宜采用弹簧静止式机械密封。
图29.7-4 内流式和外流式机械密封
a）内流式；b）外流式
图29.7-5 静止式和旋转式机械密封
a）静止式；b）旋转式
（5）单弹簧式和多弹簧式机械密封
补偿机构中只有一个弹簧的机械密封称为单弹簧式机械密封（见图29.7-6a）或叫大弹簧式机械密封，补偿机构中含有多个弹簧的机械密
封称多弹簧式机械密封（见图29.7-6b）或小弹簧式机械密封。单弹簧式机械密封端面上的弹簧压力，尤其在轴径较大时分布不够均匀。多弹簧式机械密封的弹力簧压力分布则相对比较均匀，因此单弹簧式的机械密封常用于较小轴径（d≯80～150mm轴径），而多弹簧式适用于大轴径高速密封。但多弹簧的弹簧丝径细，由于腐蚀或结晶颗粒积聚易引起弹簧失效，这时宁可采用单弹簧式。
图29.7-6 单弹簧式和多弹簧式机械密封
a）单弹簧式；b）多弹簧式
（6）单端面式和双端面式机械密封
由一对密封端面组成的为单端面密封（见图29.7-7a），由二对密封端面组成的为双端面密封（见图29.7-7bc）。单端面密封结构简单，制造、安装容易，一般于介质本身润滑性好和允许微量泄漏的条件，是常用的密封型式，当介质有毒、易燃、易爆以及对泄漏量有严格要求时，不宜使用。
双端面密封有轴向双端面密封和径向双端面密封。沿径向布置的双端面密封结构较轴向双端面密封紧凑。双端面密封适用于介质本身润滑性差、有毒、易燃、易爆、易挥发、含磨粒及气体等。
轴向双端面密封有面对面或背靠背布置的结构，工作时需在两对端面间引入高于介质压力0.05～0.15MPa的封液以改善端面间的润滑及冷却条件，并把介质与外界隔离，有可能实现介质“零泄漏”。
（7）接触式和非接触式机械密封
接触式机械密封（见图29.7-8a）是指密封面微凸体接触的机械密封，密封面间隙h=0.5～2μm。摩擦状态为混合摩擦和边界摩擦；非接触式机械密封是指密封面微凸体不接触的机械密封，密封面间隙对于流体动压密封h＞2μm，对于流体静压密封h＞5μm。摩擦状态为流体摩擦、弹性流体动力润滑。
图29.7-7 单端面式和双端面式机械密封
a）单端面式；b）轴向双端面式；c）径向双端面密封
普通机械密封大都是接触式密封，而可控间隙机械密封是非接触式密封。接触式密封结构简单、泄漏量小，但磨损、功耗、发热量都较大。在高速、高压下使用受一定限制。非接触式密封发热量、功耗小，正常工作时没有磨损，能在高压高速等苛刻工况下工作，但泄漏量较大。
非接触式又分为流体静压（见图29.7-8b）和流体动压（见图29.7-8c）两类。流体静压密封，系指利用外部引入的压力流体或被密封介质本身，通过密封端面的压力降产生流体静压效应的密封。流体动压密封系指利用端面相对旋转自行产生流体动压效应的密封，如螺旋槽端面密封。
（8）单级式和双级式机械密封
使密封介质处于一种压力状态为单级（见图29.7-9a），处于二种或二种以上压力状态为双级或多级机械密封（见图29.7-9b）。前者与单端面密封相同，后者各级密封串联布置，介质压力依次递减，可用于
高压工况。
（9）波纹管型机械密封
波纹管材料有金属、聚四氟乙烯、橡胶等，分别称为金属（见图29.7-10a）、聚四氟乙烯（29.7-10b）和橡胶波纹管型（见图29.7-10c）机械密封。波纹管型密封在轴上没有相对滑动，对轴无磨损，跟随性好，适用范围广。
金属波纹管与焊接金属波纹管和液压成型波纹管，其本身能代替弹性元件，耐蚀性好，可在高、低温下使用。聚四氟乙烯耐蚀性好，可用于各种腐蚀介质中。橡胶价格便宜，使用广泛，使用温度受橡胶材料的限制。
图29.7-8 接触式和非接触式机械密封
a）接触式；b）静压效应密封；c）动压效应密封
图29.7-9 单级式和双级式机械密封
a）单级式；b）多级式
图29.7-10 波纹管型机械密封
a）焊接金属波纹管机械密封；b）聚四氟乙烯波纹管机械密封；c）
橡胶波纹管型
机械密封设计中的选型
机械密封设计中的造型
机械密封结构型式的选择是设计环节中的重要步骤，必须先进行调查：①工作参数—介质压力、温度、轴径和转速。②介质特性—浓度、粘度、腐蚀性、有无固体颗粒及纤维杂质，是否易汽化或结晶等。③主机工作特点与环境条件—连续或间歇操作；主机安装在室内或露天；周围气氛性质及气温变化等。④主机对密封的允许泄漏量、泄漏方向（内漏或外漏）要求；寿命及可靠性要求。⑤主机对密封结构尺寸的限制。⑥操作及生产工艺的稳定性。
4.1 根据工作参数p、v、t选型
这里p是指密封腔处的介质压力，根据p值的大小可以初步确定是否选择平衡式的结构以及平衡程度。对于介质粘度高、润滑性好的，p≤0.8MPa，或低粘度、润滑性较差的介质，p≤0.5MPa时，通常选用非平衡式结构。p值超过上述范围时，应考虑选用平衡式结构。当p ＞15MPa时，一般单端面平衡式结构很难达到密封要求，此时可选用串联式多端面密封。
υ是指密封面平均直径的圆周速度，根据υ值的大小确定弹性元件是否随轴旋转，即采用弹簧旋转式或弹簧静止式结构，一般υ＜20～30m/s的可采用弹簧旋转式，速度更高的条件下，由于旋转件的不平衡质量易引起强烈振动，最好采用弹簧静止式结构。若p和υ的值都高时，可考虑选用流体动压式结构。
t是指密封腔内的介质温度，根据t的大小确定辅助密封圈的材质、密封面的冷却方法及其辅助系统。温度t在0～80℃范围内，辅助密封圈通常选用丁腈橡胶O形密封圈；-50℃≤t＜150℃，根据介质腐蚀
性强弱，可选用氟橡胶、硅橡胶或聚四氟乙烯成型填料密封圈：温度＜-50或t≥150℃时，橡胶和聚四氟乙烯会产生低温脆裂或高温老化，此时可采用金属波纹管结构。介质浊度高于80℃时，在密封领域中通常就要按高温来考虑，此时必须采取相应的冷却措施。
4.2 根据介质特性选型
腐蚀性较弱的介质，通常选用内置式机械密封，其端面受力状态和介质泄漏方向都比外置式合理。对于强腐蚀性介质，由于弹簧选材较困难，可选用外置式或聚四氟乙烯波纹管式机械密封，但一般只适用p≤0.2～0.3MPa的范围内。
易结晶、易凝固和高粘度的介质，应采用大弹簧旋转式结构。因为小弹簧容易被固体物堵塞，高粘度介质会使小弹簧轴向补偿移动受阻。
易燃、易爆、有毒介质，为了保证介质不外漏，应该采用有封液（隔离液）的双端面结构。
按上述工作参数和介质特性选定的结构往往只是一个初步方案，最终确定还必须考虑主机的特征和对密封的某些特殊要求。例如，火箭发动机的密封寿命只需几分钟，但要求短时间内绝对不漏。舰船上的主机有时为了获得更有效的空间，对密封的尺寸和安装位置往往提出十分苛刻的要求，又如潜艇上的排水泵，在潜艇沉浮过程中，压力变化幅度很大等。在这些情况下，就不能按常规选择标准结构，而必须对具体工况作特殊设计，同时采取必要的辅助措施。
密封技术基础知识 一、密封技术 1.1泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。 减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； 扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： 1）材料致密性好，不易泄露介质； 2）有适当的机械强度和硬度； 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上； 6）摩擦系数小，耐磨性好； 7）具有与密封面结合的柔软性； 8）耐老化性好，经久耐用； 9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。 橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。 1.4.2 通用的橡胶密封制品材料 通用的橡胶密封制品在国防，化工，煤炭，石油，冶金，交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础件和配件。 橡胶密封制品常用材料如下。
机械密封的基本知识 机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密封。 其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。 机械密封被广泛应用于工业泵产品中，尤其在石油化工领域的存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质场所，在国选煤、选矿行业中泵上的应用也越来越普遍。 其主要有以下优点： ⑴.密封效果好，可达到介质无泄露； ⑵.寿命长，在普通泵中一般可运行1~2年或更长时间；MAAG 泵的机械密封在正常使用中寿命可达5~10年以上； ⑶.对轴（或轴套）无磨损； ⑷.适用围广，可在目前常用介质、转速、温度、压力及轴径条件下使用； 当然，机械密封之所以没有在其他泵中还没得到普及，是因为它存在以下一些不足： ⑴.结构复杂、零件多，对安装人员有技术要求； ⑵.对泵轴向及径向跳动有要求，增加了泵加工成本； ⑶.密封损坏后维修不便；
⑷.选型要求高，须根据介质的物理化学性质、工艺参数及泵安装密封空间来选择合适的结构形式及材质； ⑸.成本高。 虽然机械密封有以上不足，但其密封效果已逐步得到用户的肯定，如今，机械密封在泵上的应用越来越普遍。 密封的基本知识 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面： 一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙； 二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄 露。减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：
动密封基础知识 机械密封 1 机械密封的工作原理 机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力 和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。 图29.7-1 机械密封结构 常用机械密封结构如图29.7-1所示。由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。 机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D 四个通道。 C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静
密封。因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。 A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。 机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：①结构较复杂，对制造加工要求高；②安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，处
垫片 一、垫片的种类 垫片的种类繁多，按其材料和结构大致可分为三大类。 1.非金属垫片 有橡胶、石棉橡胶板、柔性石墨、聚四氟乙烯等，截面形状皆为矩形； 2.金属复合型垫片 有各种金属包垫、金属缠绕垫； 3.金属垫片 有金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫、三角垫、双锥环、C形环、中空Ｏ形环等。 按照密封分类的原则，上述垫片中的第一、第二和第三类的金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫属于强制型密封，而其余则为半自紧或自紧式密封。 二、垫片的性能和构造 各种垫片的性能和构造分别介绍如下： 1.非金属垫片 （1）橡胶板用于密封的橡胶品种较多，一般有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。 制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。近几年，氟橡胶等特种橡胶也逐步推广使用。 有关橡胶板材的数据，详见工业橡胶板标准GB5574-85。 （2）石棉橡胶板石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填料经压制而成的。根据其配方、工艺、性能及用途不同，主要有高压石棉橡胶板、中、低压石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板。 制造石棉橡胶板的石棉材料有温石棉、蓝石棉（青石棉）两种。温石棉属于蛇纹石类石棉，其主要成分是含有约13%结晶水的镁硅酸盐，它耐热、耐碱性好，抗拉强度高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板都由它制作。蓝石棉属于角闪石类石棉，主要成分是含有2.5～3.5%结晶水的硅酸盐，氧化镁成分极微，氧化铁约占18～24%。蓝石棉不仅耐热性能好，而且耐酸性能也好，故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。
石棉纤维的质量对石棉橡胶板的性能影响较大，故要求石棉纤维抗拉强度高，耐热性能好，有一定的长度，纤维易挠曲，有弹性。一般高压石棉橡胶板和400号耐油石棉橡胶板都采用2、3级石棉纤维。 因为石棉属疏松性材料，压制成板材后内部尚有大量孔隙，须加入一定量的橡胶（作为粘结剂）和各种填充剂制成石棉橡胶板。加入的粘结剂和填充剂可以填塞空隙，防止渗漏。一般，石棉纤维占60~85%。 例如，高压石棉橡胶板XB450其配方如下： 其余为硫化剂和填充剂。 400号耐油石棉橡胶板配方如下： 石棉纤维68%；丁腈橡胶（内含36~40%丙烯腈）17%；碳酸钙8.2%；酚醛树脂1. 5~2%；其余为硫化剂及各种填充剂。 石棉橡胶板有适宜、弹性、柔软性、耐热及耐介质性，用它制作垫片，既方便又便宜，因此在化工企业中，尤其是中、小型化工厂得到广泛应用。有关标准见表2-1. 随着石油化学工业的迅速发展，石棉橡胶板相继出现了一些新产品。例如，由石棉橡胶板和一层或多层镀锌钢丝或不锈钢丝网组成的增强石棉橡胶板以及在石棉中加入氟橡胶制成的耐酸耐油石棉橡胶板。 （3）柔性石墨板材及带材柔性石墨是一种新颖的密封材料，具有良好的回弹性、柔软性、耐介质性、耐温性，在化工企业中迅速得到推广应用。其板材和带材的性能见第十四章。 （4）聚四氟乙烯聚四氟乙烯是合成树脂材料中的佼佼者。优良的耐腐蚀性能使他在绝大部分强腐蚀介质中可作为密封垫片，对于不允许物料有污染的医药、食品等行业尤为合适，是塑料中使用温度最高者。但是聚四氟乙烯材料受压后易冷流，受热后易蠕变，影响密封性能。通常加入部分玻璃纤维、石墨、二硫化钼，以提高抗蠕变和导热性能。 聚四氟乙烯垫片通常是由板材裁制的。它还可与石棉橡胶板、石棉板制成聚四氟乙烯包垫。其结构见图2-3。
密封基础知识大全 目录 1 密封基础知识 (1) 2、垫密封 (3) 3 密封胶 (8) 4、填料密封 (12) 5、成型填料密封 (14) 6. 油封 (15) 7. 磁流体 (16) 8、高压密封 (18) 9、真空密封 (18) 10 离心封闭 (22) 11、浮环密封 (23) 12、迷宫密封 (26) 13、螺旋密封 (30) 14 机械密封 (32) 1 密封基础知识 1.1泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。
减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； 扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是：
密封填料的基础知识 泥状填料具有来源广、加工容易、价格低廉、密封可靠、操作简单等特点，因此适用范围较广。近几年来随着技术的发展，泥状密封在材料、结构形式以及性能方面都得到了较大的改进，在机械行业泥状填料密封得到了更为广泛的应用。 一、泥状填料封的工作机理 在机械行业填料密封主要用作动密封。常用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机的转轴密封，在填料密封的设计选择上，应以机械设备的工作条件为主要考虑因素，填料的选择应考虑具备如下条件： 1、有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并与紧密轴接触。 2、有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的浸渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。 3、填料自润滑性能良好，耐磨，摩擦系数小。 4、轴存在少量偏移时，填料应有足够的浮动弹性。 5、制造简单、填装方便 为此，需要经常对填料的压紧程度进行调节，使填料中的润滑剂在运行一段时间而有所流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。当然这样经常挤压填料，最后将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。此外，为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏也是必要的。 二、盘根填料在水泵使用中存在的问题 水泵的轴封一般采用油浸石棉盘根或油浸棉纱盘根。油浸石棉盘根具有耐热性、柔软性好、强度高等优点，但它也有致命的缺点：编结后表面粗糙、摩擦系数大、有渗漏现象，另外使用久了浸入的润滑剂容易流失。浸油棉纱盘根在水中长期浸泡会变得很硬，而且由于膨胀系数大，摩擦力较大。在实际生产中，经常出现这样的状况：新修好的设备，开始运行时轴封状况良好，但用不了多久，泄漏量便不断增加，调整压盖和更换填料的工作也逐渐频繁，运转不到一个周期，轴套就已磨损成花瓶状，严重时还会出现轴套磨断，并且水封环后面更换不到的盘根均已腐烂，无法起到密封作用。 总的来开，盘根填料具有如下缺点 (1)盘根填料与轴直接接触，且相对转动，造成轴与轴套的磨损，所以必须定期或不定期更换轴套。 (2)为了使盘根与轴或轴套间产生的摩擦热及时散掉，盘根密封必须保持一定量的泄漏，而且不易控制。 (3)盘根与轴或轴套间的摩擦，造成电机有效功率降低，消耗电能，有时甚至达到5%-10%的惊人比例。总的来看，盘根填料具有如下缺点：从填料密封的原理来看，流体在密封腔内可泄漏的通道有三处：其一是流体穿透纤维材料造成泄漏;其二是从填料与填料箱体之间泄漏;其三是从填料与轴表面之间泄漏。 因此防止水泵泄漏最为关键的措施是： (1)合理选择密封填料; (2)设计合理的密封腔体，调整适当的密封压紧力。 三、组合软填料密封的设计 设计的填料腔结构如图2所示。填料腔体内填充一种优良的密封软材料，它是由碳纤维、
一、密封胶的分类： 1.硅酮密封胶：就是我们通常说的玻璃胶。又分酸性和中性两种。中性胶又分为：石材密封胶、防霉密封胶、防火密封胶、管道密封胶等。 2.聚氨酯密封胶：主要用于建筑方面的防水密封，一般比硅酮胶贵。 3.聚硫密封胶：主要用于中空玻璃的密封。 4.丙烯酸密封胶：主要用于建筑节点的密封，但耐水性一般。 二、家庭装修一般使用硅酮密封胶，就可以满足绝大部分需要： 1.酸性玻璃胶主要用于玻璃和其它建筑材料之间的一般性粘接。而中性胶克服了酸性胶腐蚀金属材料和与碱性材料发生反应的特点，因此适用范围更广，其市场价格比酸性胶稍高。 2.酸性硅酮玻璃胶会腐蚀或不能粘合铜、黄铜（及其它含铜合金）、镁、锌、电镀金属（及其它含锌合金），同时建议砖石料制成物品及碳化铁体基质上不要使用酸性玻璃胶。移动大于接缝宽度25%的连接也不适合用酸性玻璃胶。 3.固化时间：玻璃胶的固化时间是随着粘接厚度增加而增加的，例如12mm厚度的酸性玻璃胶，可能需3-4天才能凝固，但约24小时内，已有3mm的外层已固化。 三、玻璃胶发黑的原因：玻璃胶有一定的透气性（玻璃胶是靠吸收空气中的水分固化），表面是一种微孔结构，很容易吸附各种有机物。所以在潮湿的环境下不可避免地会发霉、发黑. 四、建议： 1.少用酸性胶：酸性胶一般是透明的，容易发黄。特别是安装洁具的,会从缝隙内部向外渗透发黑。在浅色墙地面、洁具上尤为明显。 2.尽量使用中性防霉胶：有一定的防霉作用。但也不可避免的会产生发黑、发霉、变黄的现象。 大家要注意施工队伍在装修时为什么要使用玻璃胶，很多公司都把玻璃胶作为掩盖装修毛病的万能法宝。 1、玻璃胶粘在手上、玻璃上应如何清洁？ 答：玻璃胶固化后是粘不牢手的，双手搓几下即可；如玻璃胶粘在手上或玻璃上未固化，用干净的布条沾一些丙酮或二甲苯或120号溶剂油（以上3种溶剂可在化工店购买，一般的化工店都有丙酮卖。）或NO.1(郎搏万)玻璃胶清洁剂（可向NO.1(郎搏万)玻璃胶当地经销商购买）擦拭即可。（使用上述溶剂时应注意使用该溶剂的注意事项）如玻璃胶粘在玻璃上已固化，用刀片平刮即可。
一、机械密封基本知识： 1、.机械密封的基本概念： 机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。 2、机械密封的组成： 主要有以下四类部件。a.主要密封件：动环和静环。b.辅助密封件：密封圈。c.压紧件：弹簧、推环。d.传动件：弹箕座及键或固定螺钉 二、机封工作应注意问题： 1、安装时注意事项 a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差 （1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。 （2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。 b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。 c、动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。 2、拆卸时注意事项 a、在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。 b、如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。 c、对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。 三、机封正常运行和维护问题： 1、启动前的准备工作及注意事项 a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。 b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。 c、按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。 2、安装与停运 a、启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。 b、对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。 c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。 3、运转 a、泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。 b、泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米。
密封技术基础知识 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
密封技术基础知识 作者：未知文章来源：未知点击数：1373 更新时间：2006-2-6 一、密封技术 ???? 1.1泄露 ???? 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。 ?? ??减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 ?? ??对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：???? 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； ?? ??扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 ?? ??1.2 密封的分类 ??? ?密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 ??? ?1.3 密封的选型 ???? 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 ??? ?1.4 密封材料 ??? ?1.4.1 密封材料的种类及用途 ??? ?密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： ??? ?1）材料致密性好，不易泄露介质； ??? ?2）有适当的机械强度和硬度； ???? 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； ???? 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； ??? ?5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上； ??? ?6）摩擦系数小，耐磨性好； ???? 7）具有与密封面结合的柔软性； ???? 8）耐老化性好，经久耐用； ???? 9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。
密封基础知识 密封基础知识 聚四氟乙烯 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95％，熔融温度为327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13／6螺旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15／7螺旋。 虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ／mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时，聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率（％）每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。 力学性能它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1／5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐化学腐蚀和耐候性除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g／100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。 电性能聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 耐辐射性能聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。 聚合聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。 应用聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等。 化学性质 耐腐蚀性：能够承受除了熔融的碱金属，氟化介质以及高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸（包括王水）、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。
基础知识真空密封 自定义搜索基础知识--真空密封 基础知识――真空密封{VKP&{~O 真空联机密封性能取决于联接处的泄露和真空材料的放气。对任何真空系 统总希看漏、放气量与密封形式、密封材料、加工精度及装配质量等诸多因素 有关，故在联接处总会存在一定的漏、放气量，因此可根据真空系统工作的性质，真空室工作工作应力的高低及其出口处抽气速度的大小提出要求。 F?{laAYE 真空系统中的压力在高于10-5Pa真空范围内广泛使用合成橡胶、环氧树脂和塑料。认真空度提到压力10-7Pa的真空范围时，这些密封材料就不能用了，需要应用超高真空的密封材料如金或铜作垫圈，而真空壳体不能用软刚需要改 用不锈钢。bpdluWS+} 超真空气体内的气体状态是动态平衡状态。系统内的压力极限，一方面与 泵的有效抽速有关，另一方面与来自真空壳体及其内部的零部件的气流量有关。因虽有系统的有效抽速由于泵有结构尺寸和用度的原因，总存在实际限制。所以，减少气流量就成为达到超高真空状态的基本设计目标，成为选择超高真空 材料的主要准则。SbH}cu8 作为真空系统内部用的材料，要求饱和蒸汽压低，为了减少慢性解吸和体 出气，要求能耐450℃高温烘烤，而不降低机械强度和不发生化学和物理损伤。作为真空系统壳体材料，要求能忽略气体渗透，承受得住大气压的压力，烘烤 期间耐空气腐蚀和不发生漏气。此外，要求选用材料，加工制作轻易，价廉易得。iJr(;Bq 对于真空度低于10-7Pa的超高真空，固然自然和合成橡胶是理想的密封圈材料，弹性好，装配成真空密封后法兰螺栓受力很小，而且可以多次重复使用;但由于超高真空系统要求密封圈材料耐250℃烘烤，实际上可可供选用的几种
一、密封技术 1.1泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。 减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； 扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： 1）材料致密性好，不易泄露介质； 2）有适当的机械强度和硬度； 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面
密封基础知识聚四氟乙烯以及聚四氟乙烯密封 圈 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
密封基础知识-----(聚四氟乙烯)以及(聚四氟乙烯密封圈) 聚四氟乙烯 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95％，熔融温度为32 7～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大， 所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13／6螺旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15／7螺旋。 虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量和／mol，但聚四氟 乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量。所以在高温裂解时，聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率（％）每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。 力学性能它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1／5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
密封技术基础知识真空密封 真空联机密封性能取决于联接处的泄露和真空材料的放气。对任何真空系统总希望漏、放气量与密封形式、密封材料、加工精度及装配质量等诸多因素有关，故在联接处总会存在一定的漏、放气量，因此可根据真空系统工作的性质，真空室工作工作应力的高低及其出口处抽气速度的大小提出要求。 真空系统中的压力在高于10-5Pa真空范围内广泛使用合成橡胶、环氧树脂和塑料。当真空度提到压力10-7Pa的真空范围时，这些密封材料就不能用了，需要应用超高真空的密封材料如金或铜作垫圈，而真空壳体不能用软刚需要改用不锈钢。 超真空气体内的气体状态是动态平衡状态。系统内的压力极限，一方面与泵的有效抽速有关，另一方面与来自真空壳体及其内部的零部件的气流量有关。因虽有系统的有效抽速由于泵有结构尺寸和费用的原因，总存在实际限制。所以，减少气流量就成为达到超高真空状态的基本设计目标，成为选择超高真空材料的主要准则。 作为真空系统内部用的材料，要求饱和蒸汽压低，为了减少慢性解吸和体出气，要求能耐450℃高温烘烤，而不降低机械强度和不发生化学和物理损伤。作为真空系统壳体材料，要求能忽略气体渗透，承受得住大气压的压力，烘烤期间耐空气侵蚀和不发生漏气。此外，要求选用材料，加工制作容易，价廉易得。 对于真空度低于10-7Pa的超高真空，虽然天然和合成橡胶是理想的密封圈材料，弹性好，装配成真空密封后法兰螺栓受力很小，而且可以多次重复使用。但由于超高真空系统要求密封圈材料耐250℃烘烤，实际上可可供选用的几种橡胶材料都不能满足要求。真空度更高（即压力更低）的超高真空，则必须采用金属密封。 9.1 真空用橡胶密封圈 接触式真空动密封的结构，最常用的有下面几种类型： 1）J型真空用橡胶密封。 J型真空用橡胶密封圈工作表面应平整光滑，不允许有气泡杂质、凹凸不平等缺陷。
1“密封技术”课程标准 1.1课程基本信息 表1-1 密封技术课程基本信息 1.2课程性质与任务 1.2.1课程性质 《密封技术》是培养化工类专业学生工程素养的一门必修课，是学生从事化工生产必不可少的知识与技能。落实本门课程的培养目标，是石油和化工高技能人才培养的基本要求之一。 1.2.2课程任务 本门课程的基础课程主要是：机械制图、机械设计基础、化工设备基础。 本门课程的教学任务，即通过教学让学生能够进一步理解化工设备的相关理论知识，同时，在掌握各理论知识的基础上，认识到密封技术的重要意义，掌握化工设备的选择、安装、使用、及维修的知识。不断提升学生的综合素质，从而为其走上工作岗位，从事化工行业生产奠定必需的职业基础。 1.3课程内容及目标 1.3.1课程内容 本门课程主要系统全面介绍过程工业常用的密封技术的主要内容和最新进展。 重点阐述了垫片密封、填料密封、机械密封、非接触型密封、注剂式带压堵漏等的基本概念、基本理论、结构形式、密封特性、材料、使用维护和故障处理
等基本知识，并简要介绍泄漏检测技术。 这些重点知识要求参照国家化工工艺类相关岗位高级工职业技能标准确定。在学时考虑上3个课程教学重点各占用6学时，其他内容每个教学模块2学时。考试2学时，总学时为32学时。根据各专业学时安排从打“*”内容中适度选择。 1.3.2课程目标 通过本课程学习，使学生掌握有关常用密封技术的基本概念、基本理论和基本知识，以及密封故障的分析、密封件的安装、维修和改进。注重理论与实际相结合，着重培养学生分析和解决工厂实际问题能力。为学生将来从事专业的常规技术和管理工作打好基础。总体上说，本门课程的学习对于化工设备的选择、安装、使用、及维修方面有很重要的指导作用 （1）知识目标 A1：了解密封技术的重要性； A2：了解密封的种类与密封指标； A3：了解中低压管道密封垫片密封的结构和原理； A4：熟悉垫片密封的种类； A5：了解高压设备密封的分类及典型结构； A6：了解软填料密封结构和原理； A7：熟悉软填料密封常用材料及特点； A8：了解活塞环与活塞杆平面填料密封原理； A9：了解成型填料及油封定义和类型； A10：了解O形圈与V形圈的特点； A11：了解机械密封结构与原理； A12：熟悉机械密封的分类方式； A13：了解机械密封端面摩擦状态与机理； A14：熟悉机械密封主要零件结构形式； A15：了解机械密封循环保护系统功能； A16：了解机封失效定义、外部症状相关知识；
一.机械密封基本知识： 1.机械密封的基本概念： 机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。 2.机械密封的组成： 主要有以下四类部件。a.主要密封件：动环和静环。b.辅助密封件：密封圈。c.压紧件：弹簧、推环。d.传动件：弹箕座及键或固定螺钉 二. 机封工作应注意问题： 1.安装时注意事项 a.要十分注意避免安装中所产生的安装偏差，（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺 栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。 b.弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会 增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。 c.动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。 2.拆卸时注意事项 a.在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝 勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。 b.如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。 c.对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换， 不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。 三. 机封正常运行和维护问题： 1. 启动前的准备工作及注意事项 a.全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。 b.机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清 原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。 c.按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错
4.1密封基础知识 泵内流体和泵外大气间存在着压差、流体沿着轴和壳体间的间隙向外泄漏，为此需设密封装置，称为轴封。泵内压力大于大气压时，轴封防止液体向外泄漏，泵内压力小于大气压力时，轴封防止空气向泵内泄漏。常用的轴封种类有：1、填料密封；2、机械密封；3、动力密封；4、浮动密封。 设计密封装置的要求是密封可靠，能长期运转，消耗功率小，适应泵运转状态的变化，还要考虑到液体的性能、温度和压力。 图4-1-1 填料装置 1 套筒 2 填料 3 填料环 4 压盖 5 填料盒 4.1.1填料密封 图4-1为应用最广泛的填料密封。它用油浸石墨的石棉绳做填料，放在盘根盒（填料函）中，由套筒和压盖压紧，依靠填料的变形达到密封。用软填料时，在填料层中间安装一个填料环，把高压液流引入此处，不仅能起密封作用。同时也能起润滑和冷却作用。填料的种类很多，除了石棉外，其材料还可以是金属、合成橡胶、合成树脂和皮革棉麻等。在安装之前涂上油或石墨等润滑剂。为了防止泄漏，必须将填料压得很紧，因此，填料的磨损较快，功率损耗也较大。 常用填料密封结构形式 应用图例 一般不推荐使用。通常仅用于小型泵，单 级扬程很低、泵轴向力很小的场合，或用 于叶轮无后密封环及无平衡孔情况 带填料环的填料密封，注入液体或循环液体供密封、隔离 及冷却等用
应用图例 密封液在压力下引到封液环处，密封液在轴向沿着两个 方向流动。通常用于泵在负压下操作。当吸入为负压时， 密封液的作用为封堵、冷却和润滑，以封堵为主；当吸 入压力为正压，输送温度较高时，以冷却为主. 用于输送含有不干净或有颗粒介质的密封。封液环在填 料箱的底部，通入比输送介质压力高0.05~0.1MPa的密 封液进行冲洗，避免不干净或有颗粒介质进入填料，加 速轴套的磨损带填料环的填料密封，通常还有喉部衬套 注入液体或冷却循环液体用以清洗沉积物等 4.1.2 机械密封 机械密封如图4-1-2，它是靠一对相对运动圆环的端面（一个固定，另一个与轴一起旋转）互相贴合形成微小轴向间隙起密封作用。相对运动的圆环称为静环和动环，其两端面形成摩擦副。动环靠密封室中液体的压力和压紧元件的压力，使动环压紧在静环上。应调节压紧元件的压力，使泵在不转状态也能保证动 静环之间的贴合。 图4-1-2 机械密封 1 静环 2动环 3 弹簧 4 传动弹簧座 5 固定螺钉 6、8 密封圈 7 防转销 9 压盖 机械密封的优点是泄漏量极小，寿命长，一般为1~2 年。对轴的摩擦小，可自动运行而不需在运行时调正。功率损失小，只有填料密封的1/3~1/10。耐振动性好，使用广泛。目前转速可达17000r/min，压力达到30MPa。缺点是零件多，精度高，安装拆卸要求高，相应造价高。 1机械密封分类及适用范围 （1）. 平衡型和非平衡型机械密封 平衡型机械密封端面所受作用力随介质压力的升高而升高的斜率小于1 ,非平衡型机械密封的升高斜率大于1。也可以直观地理解为,密封腔内动环的有效水力作用面积同密封摩擦副端面面积的比值大于1的为非平衡型机械密封,小于1的则为平衡型机械密封,见图4-1-3。对非平衡型机械密封,在介质压力较高的情况下,
密封基础知识 1.1 泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。 造成泄露的原因主要有两方面： 械加工的结果， 机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差， 机械零件联接处不可避免地会产生间隙； 二是密封两侧存在压力差， 会通过间隙而泄露。 减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封 住，隔离或切断泄露通道， 增加泄露通道中的阻力， 或者在通道中加设小型做功 元件，对泄露物造成压力， 与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡， 以阻止泄露。 对于真空系统的密封， 除上述密封介质直接通过密封面泄露外， 还要考虑下面两 种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下， 被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗 漏； 扩散。即在浓度差作用下， 被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生 的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。 静 密封主要有点密封， 胶密封和接触密封三大类。 根据工作压力， 静密封由可分为 中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封， 高压静密封则用材料较硬， 接触宽度很窄的金属垫片。 动密封可以分为旋转密封 和往复密封两种基本类型。 按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触， 可以 分为接触式密封和非接触式密封。 一般说来， 接触式密封的密封性好， 但受摩擦 磨损限制， 适用于密封面线速度较低的场合。 非接触式密封的密封性较差， 适用 于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可 * ，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简 单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标 准化，系列化。 一是由于机 因此，在 工作介质就