化工裝備密封技術(shù)API610標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)械密封的命名方式目標(biāo)（1）概述，泵用機(jī)械密封可分成七種基本型式，三種布置方式(1、2和3)；（2）布置方式2和3又可分為三種組合方式：面對(duì)背，背對(duì)背和面對(duì)面。密封基本型式及參數(shù)★1—Ⅰ型密封為內(nèi)裝、彈簧、非平衡型，見(jiàn)圖1；2—Ⅱ型密封為內(nèi)裝、彈簧、平衡型，見(jiàn)圖2。密封基本型式及參數(shù)3—Ⅲ型密封為內(nèi)裝、彈簧、旋轉(zhuǎn)式、橡膠波紋管，見(jiàn)圖3；4—Ⅳ型密封為內(nèi)裝、彈簧、靜止式、聚四氣乙烯波紋管，見(jiàn)圖4。密封基本型式及參數(shù)5—Ⅴ型密封為外裝、彈簧、旋轉(zhuǎn)式、聚四氟乙烯波紋管，見(jiàn)圖5。6—Ⅵ型密封為內(nèi)裝、金屬波紋管、集裝式、輔助密封件為O橡膠圈，見(jiàn)圖6。7—Ⅶ型密封為內(nèi)裝、金屬波紋管、集裝式、輔助密封件為柔性石墨，見(jiàn)圖7。密封基本型式及參數(shù)泵用機(jī)械密封參數(shù)見(jiàn)表1。通過(guò)這個(gè)表可以看到不同的密封壓力，溫度選擇不同的密封形式。密封基本型式及參數(shù)★布置方式，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種密封布置方式：—布置方式1：每套密封中有一對(duì)密封端面；—布置方式2：每套密封中有兩對(duì)密封端面，且兩對(duì)密封端面之間的壓力低于被密封介質(zhì)的壓力；—布置方式3：每套密封中有兩對(duì)密封端面，且兩對(duì)密封端面之間的壓力高于被密封介質(zhì)的壓力。密封基本型式及參數(shù)★布置方式，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種密封布置方式：—布置方式1：每套密封中有一對(duì)密封端面；—布置方式2：每套密封中有兩對(duì)密封端面，且兩對(duì)密封端面之間的壓力低于被密封介質(zhì)的壓力；—布置方式3：每套密封中有兩對(duì)密封端面，且兩對(duì)密封端面之間的壓力高于被密封介質(zhì)的壓力。密封基本型式及參數(shù)★可選的技術(shù)設(shè)計(jì)和密封方法有三種分別是接觸濕式密封(CW)：密封端面相互接觸，密封端面不需要特意設(shè)計(jì)和加工能夠產(chǎn)生流體動(dòng)（靜）壓效應(yīng)的結(jié)構(gòu)來(lái)形成密封端面非接觸間隙。非接觸式密封(NC)（濕式或干式）：密封端面特意地設(shè)計(jì)和加工能夠產(chǎn)生流體動(dòng)（靜）壓效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，以保持所設(shè)計(jì)的密封端面可控的非接觸間隙。抑制密封(CS)（接觸式或非接觸式）：包括一個(gè)補(bǔ)償組件和成對(duì)安裝在密封腔中的密封摩擦副。密封基本型式及參數(shù)密封組合方式有三種，其中布置方式2和布置方式3可采用以下三種組合方式：—面對(duì)背式(FB)：該種密封為雙端面密封，兩個(gè)補(bǔ)償元件間裝有一對(duì)密封環(huán)，而兩對(duì)密封環(huán)之間裝有一個(gè)補(bǔ)償元件；—背對(duì)背式(BB)：該密封為雙端面密封，兩個(gè)補(bǔ)償元件均安裝在兩對(duì)密封環(huán)之間； —面對(duì)面式(FF)：該密封為雙端面密封，兩對(duì)密封環(huán)均安裝在兩個(gè)補(bǔ)償元件之間。密封結(jié)構(gòu)組合方式見(jiàn)圖8,典型結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖9~圖13?！锔脵C(jī)械密封分為三種基本型式：—單端面機(jī)械密封；—徑向雙端面機(jī)械密封；—軸向雙端面機(jī)械密封。釜用機(jī)械密封型式及基本參數(shù)應(yīng)符合HG/T2098的規(guī)定。密封基本型式及參數(shù)圖8密封結(jié)構(gòu)組合方式密封基本型式及參數(shù)密封基本型式及參數(shù)密封基本型式及參數(shù)密封基本型式及參數(shù)★設(shè)計(jì)要求通用要求1機(jī)械密封優(yōu)先采用軸套內(nèi)孔不帶臺(tái)肩的集裝式結(jié)構(gòu)。2對(duì)于Ⅰ型、Ⅱ型、4Ⅵ型密封優(yōu)先采用旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償元件結(jié)構(gòu)，7Ⅶ型密封優(yōu)先采用靜止補(bǔ)償元件結(jié)構(gòu)。3密封端面平均直徑處的線速度超過(guò)23m/s時(shí)，應(yīng)采用靜止補(bǔ)償元件密封結(jié)構(gòu)。此外，在下列情況下宜采用靜止補(bǔ)償元件：—密封的平衡直徑超過(guò)115mm;—因管路載荷、熱變形、壓力變形等原因?qū)е卤脷せ蛎芊舛松w變形或偏心；—密封腔安裝表面不能與軸垂直時(shí)；—密封腔端面跳動(dòng)量大于0.5μm/mm。密封基本型式及參數(shù)★4.零部件的設(shè)計(jì)和選材應(yīng)滿足使用要求，所有元件的最大許用工作壓力應(yīng)不低于主機(jī)外殼的最大許用工作壓力。5.應(yīng)合理設(shè)計(jì)密封端面結(jié)構(gòu)尺寸和平衡系數(shù)，在泄漏量指標(biāo)不超標(biāo)的同時(shí)使密封面產(chǎn)生的摩擦熱量最小。6.密封應(yīng)具有良好的追隨性，能夠補(bǔ)償穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)的微量軸向竄動(dòng)。7.密封環(huán)與輔助密封圈密封接觸部位的表面粗糙度應(yīng)不大于Ra1.6μm。安裝靜止o形圈所經(jīng)過(guò)倒角應(yīng)軸向長(zhǎng)度應(yīng)不小于1.5mm,安裝滑動(dòng)O形密封圈所經(jīng)過(guò)倒角軸向長(zhǎng)度應(yīng)不小于3mm,倒角應(yīng)不大于30°。密封基本型式及參數(shù)★8.當(dāng)密封腔壓力低于大氣壓時(shí)，對(duì)于布置方式3的內(nèi)側(cè)密封，靜環(huán)組件都應(yīng)設(shè)計(jì)限位結(jié)構(gòu)，以防止大氣壓力或隔離介質(zhì)壓力導(dǎo)致靜環(huán)移動(dòng)，如圖14所示。當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械密封應(yīng)在真空下還能保持密封性。密封基本型式及參數(shù)各部件的要求：密封腔和密封端蓋的要求：1.除特殊要求外，旋轉(zhuǎn)部件與密封腔或密封端蓋的靜止表面的徑向間隙（直徑）不應(yīng)小于3mm。2.密封端蓋還應(yīng)滿足如下要求：a)除特殊要求外，密封端蓋應(yīng)加工好與螺栓相匹配的孔（不允許采用槽）；b)密封端蓋和密封腔的內(nèi)徑或外徑配合面應(yīng)與軸對(duì)中，總偏心量應(yīng)不大于0.125mm,見(jiàn)圖15。其配合公差為H7/f7;c)為防止密封中的靜止元件受到腔內(nèi)壓力而產(chǎn)生變形和移動(dòng)，密封端蓋應(yīng)有不小于3mm厚的臺(tái)肩，見(jiàn)圖16。密封基本型式及參數(shù)密封基本型式及參數(shù)★3.安裝在泵殼上的任何材料的設(shè)計(jì)應(yīng)力值不能超過(guò)泵外殼材料的應(yīng)力。4.應(yīng)減少受壓部件上螺紋孔的使用。為防止機(jī)殼發(fā)生泄漏，除了腐蝕裕量外，在光孔和內(nèi)螺紋孔的周?chē)偷撞繎?yīng)留有至少螺栓名義直徑的一半的金屬厚度余量。5除細(xì)軸泵和多級(jí)泵（多級(jí)細(xì)長(zhǎng)軸）外，密封腔端面跳動(dòng)量應(yīng)不大于0.5μm/mm,見(jiàn)圖17。密封基本型式及參數(shù)★6.如果密封配有喉部襯套，襯套應(yīng)設(shè)計(jì)成可以更換的，且保證其受到液體壓力而不被推出。配合適當(dāng)?shù)臎_洗方案，喉部襯套可以達(dá)到以下目的：a)升高或降低密封腔壓力；b)隔離密封腔流體；c)控制進(jìn)出密封腔的流量?！?.螺紋接口需用螺塞堵住，螺塞材料要與密封端蓋的材料一致。在螺紋上應(yīng)采用厭氧性的潤(rùn)滑劑／密封劑，以確保螺紋的氣密性?？紤]到對(duì)密封污染的問(wèn)題，密封端蓋接口處應(yīng)慎用PTFE膠帶、密封膠或抗磨合物。8所有的管路連接都應(yīng)滿足密封腔或密封端蓋的水壓試驗(yàn)要求。密封基本型式及參數(shù)★9.接觸式濕式密封的密封端蓋和密封腔的設(shè)計(jì)，應(yīng)保證在泵啟動(dòng)和操作時(shí)可以通過(guò)管路系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)排氣。10.密封沖洗孔直徑應(yīng)不小于5mm。11.當(dāng)軸套直徑小于50mm時(shí)，固定節(jié)流襯套與軸（軸套）間的的最大徑向（直徑）間隙應(yīng)不大于0.7mm,直徑每增大25mm,其最大徑向間隙在原基礎(chǔ)上增加0.127mm。12.浮動(dòng)石墨節(jié)流襯套與軸（軸套）間的徑向間隙（直徑）應(yīng)符合表3的規(guī)定。密封腔和密封端蓋的要求就介紹到這里。密封基本型式及參數(shù)★13.如有特殊要求，密封腔可安裝加熱夾套或加熱元件。14.密封端蓋、密封腔和泵殼之間連接處應(yīng)采用承壓輔助密封圈以防止泄漏，并采用金屬與金屬接觸的連接方式以保證密封端面相對(duì)于軸的垂直度，如圖18所示。15.對(duì)于高溫或易揮發(fā)介質(zhì)工況，如機(jī)械密封補(bǔ)償機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)時(shí)，宜采用分布式?jīng)_洗方式。密封基本型式及參數(shù)★集裝式密封的軸套的要求1.軸套一端與泵軸之間應(yīng)設(shè)置密封，密封軸套組件應(yīng)伸出密封端蓋的外端面。2.軸與軸套的徑向配合公差為F7/h6。3.軸套需要有一個(gè)（或多個(gè)）軸肩，以定位旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償部件。4.軸與軸套間的密封宜采用O形橡膠圈或柔性石墨環(huán)，金屬密封容易損壞軸，并且拆卸困難，通常不推薦使用。5.軸與軸套間的O形密封圈要安裝在靠近葉輪的一端。對(duì)于O形密封圈需要穿過(guò)軸上螺紋的情況，螺紋外徑與O形密封圈內(nèi)徑的徑向（直徑）間隙最小為1.6mm,直徑的過(guò)渡段處要倒圓或倒角（見(jiàn)5.1.7)以避免損壞O形密封圈。6.在軸套最薄截面處，軸套的最小徑向厚度為2.5mm。軸套外表面開(kāi)設(shè)用于安裝緊定螺釘?shù)陌伎讜r(shí)，其深度應(yīng)不大于0.5mm,軸套上安裝緊定螺釘部分的最小厚度應(yīng)符合表4的規(guī)定。密封基本型式及參數(shù)★7.軸套外徑與軸配合內(nèi)孔的同軸度應(yīng)滿足GB/T1184—1996的7級(jí)精度。8.軸套應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)。對(duì)于布置2和布置3的集裝式密封，為了方便密封元件的組裝，也可設(shè)置一個(gè)輔助軸套，輔助軸套應(yīng)采用軸肩與軸套軸向定位，并通過(guò)緊定螺釘傳動(dòng)，輔助軸套應(yīng)和軸套同心安裝，并不得超出軸套，如圖19所示。9.驅(qū)動(dòng)環(huán)緊定螺釘不能通過(guò)軸套與軸有間隙的非配合表面?！?0.除采用緊定螺釘外，也可采用其他裝置進(jìn)行軸向定位或驅(qū)動(dòng)軸套。例如脹緊聯(lián)接套（見(jiàn)圖20)和安裝在軸槽內(nèi)的分半緊固環(huán)（見(jiàn)圖21)。集裝式密封的軸套的要求就到這里。密封基本型式及參數(shù)★非補(bǔ)償密封環(huán)的要求1.防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到盡量減小密封面的變形。除非低壓工況，不應(yīng)采用夾持端面的方法來(lái)防止非補(bǔ)償密封環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖22所示。密封基本型式及參數(shù)★彈簧的要求1.在介質(zhì)粘度高、含有固體顆粒、易結(jié)晶或強(qiáng)腐蝕的工況下，與介質(zhì)接觸的彈簧宜采用單彈簧結(jié)構(gòu)。2.機(jī)械密封軸向尺寸需要設(shè)計(jì)緊湊的場(chǎng)合宜采用多彈簧結(jié)構(gòu)。3.軸徑大于70mm時(shí)，宜采用多彈簧結(jié)構(gòu)。密封基本型式及參數(shù)★釜用機(jī)械密封要求1.釜用機(jī)械密封優(yōu)先采用帶軸承集裝式結(jié)構(gòu)。2.外流式釜用機(jī)械密封應(yīng)設(shè)潤(rùn)滑液槽，以便潤(rùn)滑密封端面，提高密封效果。3.集裝式機(jī)械密封的軸套應(yīng)伸出密封端蓋，其定位方式采用緊定螺釘或脹緊聯(lián)接套（見(jiàn)圖20），伸出尺寸應(yīng)滿足定位要求。4.對(duì)易燃、易爆、有毒介質(zhì)，應(yīng)采用雙端面機(jī)械密封。當(dāng)安裝密封部位的軸向尺寸較短時(shí)，宜采用徑向雙端面結(jié)構(gòu)。5.高壓機(jī)械密封應(yīng)選用雙端面或多端面結(jié)構(gòu)。密封基本型式及參數(shù)6.攪拌軸的徑向跳動(dòng)應(yīng)不大于／100（d為攪拌軸徑）mm，攪拌軸與密封安裝法蘭平面的垂直度應(yīng)不大于／120，軸向竄動(dòng)量應(yīng)不大于0.5mm。7.當(dāng)攪拌軸偏擺量或竄動(dòng)量較大時(shí)，應(yīng)采用帶軸承的密封結(jié)構(gòu)。8.攪拌軸頂部插入式釜用機(jī)械密封，密封結(jié)構(gòu)中增加軸承后攪拌軸偏擺或竄動(dòng)仍較大時(shí)，應(yīng)增設(shè)中間軸承或金底支撐。9.攪拌軸側(cè)入式釜用機(jī)械密封，應(yīng)采用雙端面密封，在高溫及溫度變化較大的工況，應(yīng)在密封殼體外設(shè)置補(bǔ)償裝置。10.攪拌軸底部插入式釜用機(jī)械密封，應(yīng)采用雙端面密封。當(dāng)要求在不排除金內(nèi)物料情況下更換機(jī)械密封時(shí)，密封結(jié)構(gòu)中應(yīng)帶有停車(chē)阻斷物料泄漏的隔離密封。釜用機(jī)械密封的要求就到這里。密封基本型式及參數(shù)★關(guān)于機(jī)械密封的計(jì)算，大家課后查詢GB33509標(biāo)準(zhǔn)，仔細(xì)了解每個(gè)符號(hào)的意義。能夠計(jì)算密封比壓、摩擦扭矩、彈簧比壓、密封比壓、沖洗流量等。密封基本型式及參數(shù)★材料要求首先是摩擦副組對(duì)材料1.耐清水、油及其他弱腐蝕性介質(zhì)的機(jī)械密封宜采用硬對(duì)軟密封面材料組對(duì)，常用組對(duì)材料有碳化硅對(duì)碳石墨、碳化鎢對(duì)碳石墨等。2.耐固體顆粒介質(zhì)、高粘度介質(zhì)的機(jī)械密封，宜采用硬對(duì)硬密封面材料組對(duì)，常用組對(duì)材料有碳化硅對(duì)碳化硅、碳化硅對(duì)碳化鎢、碳化鎢對(duì)碳化鎢等。3.耐強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的機(jī)械密封，宜采用硬對(duì)軟密封面材料組對(duì)，常用組對(duì)材料有氧化鋁陶瓷對(duì)填充聚四氣乙烯、氮化硅對(duì)碳石墨、碳化鎢對(duì)碳石墨（堿類(lèi)）、碳化硅對(duì)碳石墨等。密封基本型式及參數(shù)★然后是密封軸套的要求除非另有指定，密封軸套應(yīng)采用不銹鋼材料。彈簧的要求1清水、油類(lèi)及一般性介質(zhì)，宜采用鉻鋼、鉻鉬鋼等；2腐蝕性介質(zhì)，宜采用鉻鉬鋼、銘鎮(zhèn)鑰鋼、高鎮(zhèn)合金、哈氏合金等。4金屬波紋管金屬波紋管常用材料有哈氏合金、高鎮(zhèn)合金、沉淀硬化型不銹鋼、鐵合金等，在-40℃~176℃時(shí)，推薦采用NS3304(C-276),在-40℃~400℃時(shí)，推薦采用CH4169(Inconel718)。密封基本型式及參數(shù)★★輔助密封圈的要求1.水、油及一般性介質(zhì)，宜采用丁睛橡膠、氯丁橡膠、氫化丁睛橡膠等。2.酸性介質(zhì)，宜采用聚四氣乙烯、氣塑料包覆橡膠、氣橡膠、乙丙橡膠、全氣化橡膠等。3.堿性介質(zhì)，宜采用聚四氣乙烯、乙丙橡膠、全氣化橡膠等。4烴類(lèi)介質(zhì)，宜采用氣橡膠、丁睛橡膠、全氣化橡膠、柔性石墨等。5.溶劑類(lèi)介質(zhì)，宜采用聚四氣乙烯、柔性石墨、氣塑料包覆橡膠、全氣化橡膠等。6.6其他金屬結(jié)構(gòu)件除非另有規(guī)定，清水、油類(lèi)及一般性介質(zhì)，宜采用銘鋼，銘鎮(zhèn)鋼等，腐蝕性介質(zhì)宜采用鉻鉬鋼，鉻鎳鋼，高鎳