集装式盒式机械密封的结构及特点

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在化工生产中，机泵设备占工艺设备总数的5%-25%，因此，机泵设备具有重要的作用。我们常根据不同的介质 、不同的操作条件选择适当的泵型，密封又是机泵的重要组成部分，它的结构的合理性是泵能否正常运行的关键。

常用的密封型式主要有填料密封、机械密封等。填料密封具有结构简单、成本低等优点，但是由于填料密封的磨损及摩擦功耗较高，泄漏较甚，使用寿命短，并且更换填料频繁，因此填料密封逐渐被机械密封所取代，特别对密封要求较严格或密封介质压力较高时，更多采用的是机械密封。在机泵的不断更新换代中，密封型式也在不断改进，比如迷宫密封、螺旋密封等密封型式，但是机械密封仍是应用最广泛的密封型式，同时机械密封的结构也在不断地改进，以便更好地适应企业不断提高的管理水平，以及社会对企业越来越严格的环境要求。

在炼化企业中，机泵采用的大都是机械密封，但机械密封的结构又不尽相同，有典型的密封结构.也有新改进的集装式盒式密封结构。我公司现场在用机泵的密封多为集装式盒式密封，从多年的运行过程来看.集装式盒式密封在生产实践中显示出其优越性。

2 机械密封的结构、工作原理及优点2.1 密封结构机械密封又称端面接触密封 ，它是靠-组研配的密封端面而形成动密封的。密封种类很多，但工作原理基本相同，其典型结构如图 1所示。

机械密封主要包括以下几个部分：①主要动密封元件；②辅助密封元件；③压紧元件；④传动元件。

2.2 工作原理如图 1所示，机械密封中-般有 4个可能的漏点(A、B、C和 D)。密封点 A处于动环与静环的接触面之间。它主要靠泵内液体压力及弹簧力将动图 1 机械 密封原理示意1.静环；2.动环；3.泵体；4.弹簧；5.传动座；6.固定螺钉7.0形圈；8.0形圈。

收稿 日期 ：2012-10-26作者简介：代风平(1972-)，女，辽宁锦州人，学士，lT程师，研究方向：化耳械。

522013年第l期 代凤平：集装式盒式机械密封的结构及特点 实用技术环压贴在静环上¤以阻止泄漏。两环的接触面上总会有少量液体渗漏，它可以形成液膜，-方面可以阻止泄漏：另-方面又可起润滑作用。为保证两环的端面贴合良好，两端面必须平直光洁。

密封点B在静环与压盖之间，属于静密封点。用弹性的 O形(或 V形)密封圈置于静环和压盖之间，靠弹簧力使此弹性密封圈变形而密封。

密封点 C在动环和轴之间，此处也属静密封，考虑到动环可以沿轴向串动 ，可采用具有弹性和自紧性的 V形密封圈进行密封。

密封点 D形填料密封箱与压盖之间，也是静密封，可用密封圈或垫片作为密封元件。

从以上密封情况可见，机械密封的特点是将容易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的静密封和端面径向接触的动密封。

2.3 机械密封的优点机械密封得到越来越广泛的应用.与填料密封相比有如下优点：密封可靠 ，在长时间的使用过程中不易泄漏或较少泄漏 ；使用寿命长；维修周期长，从而减少维修频次；摩擦损耗小从而减少了检修的工作量，改善了作业环境。但是机械密封结构比较复杂，需要-定的加工精度和安装技术 ，对检修人员的技术水平要求也相对较高。

3 集装式盒式密封的结构及特点我公司2000年新建的装置，因为含有易燃、易爆的轻 C 介质 ，所以对机泵的密封性要求较高。

现在它采用的大都是机械密封.其中以集装式盒式密封为主。

3.1 集装式盒式密封结构所谓集装式盒式密封就是-种把所有零件组装成为-个部件，然后把此部件装于轴上，鹏螺钉即可工作的-种密封形式。密封结构如图2所示。

该结构示出其中间开口为封液的人口，双端面和单端面比较 ，双端面密封具有两对摩擦副，有更好的可靠性。适用范围更广，可以完全防止被密封的介质的外漏 .但结构较为复杂致造价也较高。

3.2 集装式盒式密封的特点(1)它们的动环均采用 sic(或硬质合金)，具有高的强度及较高的硬度，不易变形；静环采用的材质是石墨，具有好的耐磨性。

(2)较小的端面直径，降低了磨擦副的滑动速度和温升。适合的端面宽度(3-6 mm)，既保证了端面的温度，又保证了端面强度。

(3)采用了蝶形弹簧，具有刚度高，弹力均匀，轴向位移小的特点。这样就使得轴向尺寸减小，从而减小了泵的体积。

图 2 集装式盒式双端面密封原理示意1.动环(SIC)；2.0形圈(氟橡胶)；3.静环(石墨)；4.0形圈(氟橡胶)；5.挡圈(316ss)；6.传动环(316ss)；7.弹簧(316as)；8.0形圈(氟橡胶)。

(4)所有的密封元件通过轴套与轴结为-体，节省了材料，也削弱了轴的强度，更便于统-零件的尺寸 。

(5)运行中密封状态稳定，泄漏量小，密封性能好，使用寿命长。

(6)密封包括端盖是统-整体，如有泄漏无须对泵进行全部解体检修，只需对密封进行拆卸，整体更换即可。更换下来的密封可以拿回检修班更换损坏的元件 ，这样就节省了检修时间，同时也为生产赢得了时间。

(7)集装式盒式密封不需要对安装长度进行测量，且安装简便、快捷，同时也确保了密封安装的53实用技 术 甘 肃 石 油 和 化 工 2013年第1期清洁度。

4 集装式盒式密封的辅助系统为改善机械密封的工作环境，保证密封的正常运行。

更好地控制泄漏，防止污染，集装式盒式密封均采用了密封辅助系统，实际工作情况示于图 3。

密封液的循环系统中包括封液入 口、封液出口、液位开关、压力开关等。新建精联装置大多数机泵都采用润滑性能好的白油作为密封液.这-密封的辅助循环系统具有如下的作用：①封液对密封端面具有良好的润滑作用 ，从而改善润滑条件；②通过液体的循环流动，带走密封因相互摩擦所产生的热量，以达到降低密封的工作温度的作用：③由于密封液压力-般比工作介质压力高 0.05-0.15 MPa， 图3 密封液循环图可以起到堵封工作介质防止其泄漏 ，尤其对有毒有害、易燃、易爆放射性的介质作用显得尤为重要；④对于带有固体颗粒的介质，密封液还可以防止其进入，控制了介质对密封元件的磨损；⑤对于腐蚀性介质，密封液可起到保护密封元件不受腐蚀的作用；⑥封油系统根据不同的工艺状况，设有液位报警、压力报警等保护设施，对密封状态起到监控作用，是生产安全性的重要保障。

5 机械密封常用材料对动、静环材质的性能主要要求：有良好的耐磨性和较高的硬度。导热性好、有较高的热稳定性和化学稳定性 ，有较大的弹性和较好的抗冲击性。

应注意合理选择机械密封动静环材料，-般采用软硬组合或硬硬组合。

6 技术借鉴机械密封技术精度要求是非常精密的，好的密封结构为机泵的良好运行提供了条件 。但是它的稳定运行必须有正确的安装和使用方法来予以保证。这就要求我们的检修人员和操作人员以及所有设备管理人员共同努力，以延长密封韵使用寿命。

经过这-段时间的实践和管理应用.也经过设备管理者的不断摸索。集装式盒式密封在我们的生产中发挥了较好的作用，因此借鉴已有的经验，将原有部分设备的机械密封改造成了集装式盒式密封，增加了封油系统，现已投入使用 ，目前来看改造后的设备密封使用寿命明显延长，无论是设备本身的安全性能还是企业生产的安全性都得到了提高，为生产的稳定运行提供了有力的保障。

7 结论集装式盒式密封在我公司装置的运用，使我们对国外机械密封的发展状况和技术水平有了进-步的了解，对这种密封的结构特点有了充分的认识。为我们可以根据操作 目的、操作条件 、操作方法、原料和成品的特性合理地选择泵型及密封形式提供了好的条件，最终实现了装置的稳定安全运行，保证了人力、物力的双重节约。