在密封端面接觸和摩擦正常時,能夠進入密封端面的固體雜質(zhì)都是極細微的,也容易被密封水沖走,因此,對密封泄漏沒有什么影響。較大固體顆粒進入密封端面,造成磨損加劇的情況,都是在密封工作不正常時發(fā)生的。大體分為以下幾種情況:
(1)在停機或檢修后,試車初期,由于管路較臟或密封水質(zhì)不好,固體雜質(zhì)容易進入密封端面。因此,機械密封摩擦面磨損較快。
(2)雙端面機械密封在密封水壓力波動,甚至低于泵、機內(nèi)壓力時,泵體內(nèi)帶有雜質(zhì)的化工介質(zhì)從內(nèi)端面進入密封室,部分雜質(zhì)存留在密封端面上,造成磨損加劇,單端面內(nèi)裝機械密封,由于介質(zhì)壓力波動,密封端面進入雜質(zhì)的可能性較雙端面小得多,相對壽命較長。
(3)由于種種原因雜質(zhì)進入密封端面。過氧機械密封端面早期嚴重磨損,從磨損機理來看,主要是顆粒磨損,粘著磨損只有在個別情況下才能發(fā)生,因此,我們只討論顆粒磨損。過氧顆粒磨損速率是很高的,大大降低了機械密封的使用壽命。顆粒磨損不僅使軟密封環(huán)(石墨環(huán))摩損,而且使硬密封環(huán)(主要是硬質(zhì)合金動環(huán))磨損,顆粒磨損表面有明顯的大致規(guī)則的刻痕和溝槽。顆粒磨損的實質(zhì)是硬的顆粒在垂直分力作用下,刺入摩擦面,而在切向分力作用下作相對運動,從而使摩擦表面進行微切削和犁皺的過程。顆粒磨損不僅與材料的硬度和端面比壓有關,而且和材料的顯微組織、試驗溫度、載荷性質(zhì)和應力大小、磨粒的尺寸和硬度以及摩擦面的化學性質(zhì)等因素有關。





選型的主要參數(shù)有:密封腔體壓力(MPa)、流體溫度(℃)、工作速度(m/s)、流體的特性以及安裝密封的有效空間等。
選型的基本原則為:
1.根據(jù)密封腔體壓力,確定密封結(jié)構(gòu)采用平衡型或非平衡型,單端面或雙端面等。
2.根據(jù)工作速度,確定采用旋轉(zhuǎn)式或靜止式,流體動壓式或非接觸型。
3.根據(jù)溫度及流體性質(zhì),確定摩擦副和輔助密封材料,以及正確選擇潤滑、沖洗、保溫、冷卻等機械密封循環(huán)保護系統(tǒng)等。
4.根據(jù)安裝密封的有效空間,確定采用多彈簧或單彈簧或波形彈簧,內(nèi)裝式或外裝式。
密封件應用研究
(1)民品工業(yè):在礦產(chǎn)、石油、石化、化工、輕工、制藥、電力、食品等民品工業(yè)領域,將面臨越來越高的環(huán)保要求、設備的長周期運行要求、設備的低能耗要求和設備的高參數(shù)要求,未來的研究重點將在航天、風能、大型盾構(gòu)機和制藥等領域?qū)崿F(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)密封新產(chǎn)品的突破。
(2)高技術(shù)裝備:太空領域的競爭裝備的發(fā)展對機械部件和電子器件的密封性提出了更嚴格要求,未來研究應實現(xiàn)密封的集成化、輕量化、高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性和微/零泄漏的特點。
(3)人體工程:密封研究不僅針對軍民用品工業(yè)的需要,改善人類未來生活質(zhì)量也是未來密封學和醫(yī)學的重要課題。人體工程要求包括靶向給藥,人體清潔機器人、人工心臟等在內(nèi)的人造q官在實現(xiàn)微型化、高精度、智能化、高可靠性和長壽命的同時,具有良好的密封性和生物相容性。
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