填料密封

填料密封

動密封裝置
填料密封是指通過預緊或介質壓力的自緊作用使填料與轉動件及固定件之間産生壓緊力的動密封裝置。又稱“填料函密封”。結構形式較多,主要由填料、填料箱和填料固定件組成。常用的填料材料有石棉織物、碳纖維、橡膠、柔性石墨和工程塑料等,預制成環狀或條狀(有的需預先浸漬潤滑性好的填充物),并采用多環或螺旋狀多層結構。填料箱用以安置填料。填料固定件包括壓蓋、螺栓和彈簧等,用以使填料預緊,工作時阻止介質外漏,彈簧可起補償作用。[1]
    中文名:填料密封 外文名:Gland Packings 所屬學科: 又稱:壓緊填料密封 俗稱:盤根密封 主要用于:機械行業中的過程機器運動部分 比如:離心泵、壓縮機、真空泵、閥門

基本定義

填料密封又稱為壓緊填料(GlandPackings)密封,俗稱盤根(Packings)。盤根密封是最古老的一種密封結構,在我國古代的提水機械中,就是用填塞棉紗的方法來堵住洩漏的,世界上最早出現的蒸汽機也是采用這種密封形式的。而19世紀石油和天然氣開采技術的生産與發展,使填料密封的材料有了新的發展。到了20世紀,填料密封因其結構比較簡單,價格不貴,來源廣泛而獲得許多工業部門的青睐。

分類

毛氈密封

毛氈密封是在殼體的槽中填以毛氈圈組成的密封結構。

在接觸式密封裝置中,毛氈密封是最簡單的一種,它廣泛應用于低速、常溫、常壓的電機、齒輪箱等機械中,用以密封黃油、滑油。毛氈密封還适于防塵,但不宜用作氣體密封。毛氈密封用作液體密封時,介質的粘度越大則密封效果越好,對于象煤油這一類粘度較小的液體,毛氈密封的封嚴效果很差。

在毛氈密封中如果使用粗毛氈,則軸的圓周速度隻允許在3米/秒以下,若用優質細毛氈,則速度可提高2-3倍,但不能超過10米/秒。如果設計得當,而且軸的硬度高,表面光度好,潤滑充分,那麼,在個别情況下毛氈密封還可在20米/秒的高速下正常工作。毛氈密封的使用溫度一般不超過90℃,使用壓力一般為一個大氣壓力。盤根密封在軸1與殼體(盤根箱)之間纏繞盤根,然後用壓蓋和螺釘壓緊。盤根密封廣泛應用于各種泵類(如水泵、真空泵等)的密封,用作液體或氣體介質的封嚴裝置。

盤根密封

盤根密封可用于高溫、高壓。例如,油浸石棉盤根,其密封壓力可達12公斤/厘米,介質溫度可達250℃。但是盤根密封的速度卻較低。例如,用于水泵時,其使用速度上限為6米/秒。這是因為盤根填料不耐磨,而盤根與軸的接觸摩擦面很大,且盤根對軸的壓力也很大,因而發熱及磨損嚴重。如果密封介質的壓力較高,還必須将螺釘4擰得更緊,使盤根劉軸的壓緊力更大,這樣才能保證高壓密封不漏。此時,軸的轉速必須降得更低。

可見,壓力和轉速是互相聯系的,壓力較低時,可允許轉速高一些;若壓力較高,則必須降低轉速,以滿足高壓密封的要求。一般盤根密封産生洩漏的原因,是由于摩擦産生高溫,使盤根中某些成分揮發或碳化而形成漏洩間隙。此時,可更換新的盤根以恢複其密封性能。盤根成本很低,這是其他各種高壓密封所不如的。但是,盤根密封所占的體積和重量很大,遠不如石墨密封和漲圈密封緊湊、輕巧。

滲漏原因

(1)填料選用不合适。例如,選用的填料不耐介質腐蝕、不耐高壓或真空、不耐高溫或低溫等。

(2)填料壓蓋未壓緊。隻有受到一定的壓緊力時,填料才能産生一定的徑向形變,充實泵軸(閥杆)與填料筒内壁之間的間隙,從而起到密封作用。當壓緊力很小時,填料的徑向形變就很有限,密封效果比較差。

(3)所用填料太細。如果填料太細,當受到填料壓蓋的擠壓作用時,它本身所能産生的徑向形變就很有限,不能起到很好的密封作用。

(4)填料切得太短,兩切面不能密合。

(5)填料安裝圈數太少,達不到使用要求。

(6)填料安裝不正确。主要是由于填料切口角度過大或過小,填料切面的接合方式不正确,各圈填料的切口沒有錯開等原因造成填料安裝不正确。

(7)填料潤滑劑選用不當或失效。用于浸漬填料繩的潤滑劑必須具有良好的保持性能、潤滑性能和成膜性能。當潤滑劑選用不當或失效時,填料繩得不到潤滑劑的浸潤,纖維之間的空隙就得不到密封,泵軸(閥杆)轉動時也得不到充分潤滑。若填料老化、幹裂就表明填料潤滑劑已經失效。

(8)填料保存不當或超過使用期限,造成老化、幹裂或喪失彈性。如果填料繩本身喪失了彈性,當受到填料壓蓋的擠壓作用時,難以發生徑向形變,就不能充實泵軸(閥杆)與填料筒内壁之間的間隙。

(9)填料筒與壓蓋筒的徑向配合間隙過大。當填料壓蓋與填料筒不配套、壓蓋筒的厚度相對于填料腔的寬度小得多時,填料受到壓蓋的擠壓作用就很有限,不能産生充分的徑向形變。這種情況常見于一些老式閥門閥杆處的填料密封,但往往不容易被發現。

(10)填料筒内壁或泵軸(閥杆)表面受損(腐蝕、磨損、表面劃傷或閥杆螺紋斷絲等)。

(11)泵軸(閥杆)彎曲。泵軸(閥杆)的磨損、彎曲或偏心嚴重是造成滲漏的重要原因。

(12)填料太硬或夾雜顆粒雜質,長期運轉造成軸的磨損。試驗證明,石棉填料對軸(閥杆)的磨損最嚴重。

(13)泵的實際揚程過高。一般情況下,對于同一台離心泵,若轉速一定,當流量減小時,其揚

程增大。一内部介質的壓力增大,就可能破壞原來的填料密封形成滲漏。

(14)填料磨損嚴重。正常裝填的填料磨損比較均勻,靠近壓蓋處較大,向内逐漸減小;裝填不好的填料,壓蓋附近在短時間内即出現很大的磨損,而填料深處卻無磨損現象。

(15)填料使用時間過長。填料在運行過程中,容易受到磨損、浸蝕、老化、幹涸、溫度等因素的影響,逐漸失去緻密性能而導緻滲漏,這種現象在填料密封裝置中較為普遍。

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