機(jī)械密封和填料密封各有其優(yōu)缺點(diǎn)，這篇文章主要講述針對(duì)兩種機(jī)封的特點(diǎn)，以及兩種機(jī)封分類(lèi)和選用的注意事項(xiàng)。

1.機(jī)械密封優(yōu)點(diǎn)

①密封可靠。 在長(zhǎng)周期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，按粗略統(tǒng)計(jì)，其泄漏量一般僅為軟填料密封的 1/100。

②使用壽命長(zhǎng)。 在油、水類(lèi)介質(zhì)中一般可達(dá) 1～2 年或更長(zhǎng)時(shí)間，在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上。

③摩擦功率消耗小。 機(jī)械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的 10%～50%。

④軸或軸套基本上不受摩損。

⑤維修周期長(zhǎng)。 端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下，毋需經(jīng)常性的維修。

⑥抗振性好，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感。

⑦適用范圍廣。 機(jī)械密封能用于低溫、高溫、真空、高壓、不同轉(zhuǎn)速，以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)等的密封。

⑧對(duì)現(xiàn)今許多工廠的“零泄漏”需要，軟填料無(wú)法達(dá)到此要求；

軟填料密封適應(yīng)范圍廣，隨意性更大，但對(duì)于在工廠，經(jīng)常更換或維護(hù)將對(duì)工廠造成很大損失

1．1機(jī)械密封分類(lèi)及其結(jié)構(gòu)

1· 1. 1平衡型與非平衡型機(jī)械密封

通常，平衡型機(jī)械密封端面會(huì)隨著其所受作用力的升高而升高，其斜率多小于1，而非平衡型機(jī)械密封的升高斜率則大于 1。

也可以將其理解為：密封腔內(nèi)動(dòng)環(huán)的有效水力作用面積同密封摩擦副端面面積比值大于1的為非平衡型機(jī)械密封，而小于1的則為平衡型機(jī)械密封。非平衡型機(jī)械密封（圖l)在外界介質(zhì)壓力過(guò)大的情況下，端面會(huì)受力較大，導(dǎo)致密封面磨損過(guò)快，所以在選擇離心泵機(jī)械密封時(shí)，不宜將其應(yīng)用于高壓情況下，一般0· 5、0 · 7 MPa即可。而平衡型機(jī)械密封（圖2）能夠有效降低端面上的磨損，所以其承載能力本身相對(duì)較大，可以應(yīng)用到高壓場(chǎng)合

1 · 1. 2外流式與內(nèi)流式機(jī)械密封

一般來(lái)講，介質(zhì)在密封上所呈現(xiàn)出的泄漏方向若與離心力相反，則被稱(chēng)作內(nèi)流式機(jī)械密封；若與離心力方向一致，則被稱(chēng)作外流式機(jī)械密封。通常，外流式機(jī)械密封泄漏量較大。

1 · 1. 3旋轉(zhuǎn)式與靜止式機(jī)械密封

離心泵運(yùn)行過(guò)程中，彈簧會(huì)隨著軸一起旋轉(zhuǎn)的密封被稱(chēng)作旋轉(zhuǎn)式機(jī)械密封，不會(huì)隨著軸一起旋轉(zhuǎn)的則被稱(chēng)作靜止式機(jī)械密封。一般前者在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，受離心力作用，內(nèi)部彈性元件會(huì)不斷發(fā)生變形，導(dǎo)致其泄漏不斷增大，致使磨損加速，所以比較適用于線(xiàn)速度低于30 m/s的情況；而后者不會(huì)受離心力影響，所以可應(yīng)用于高速場(chǎng)合。

此外，機(jī)械密封還分為內(nèi)裝式與外裝式密封、單彈簧型與多彈簧型機(jī)械密封、波紋管型機(jī)械密封與串聯(lián)型機(jī)械密封等。

1 ·2機(jī)械密封的選用

1 · 2· 1根據(jù)輸人介質(zhì)選擇

對(duì)于沒(méi)有腐蝕性或者是腐蝕性相對(duì)較弱的介質(zhì)來(lái)講，可以選擇使用內(nèi)裝式機(jī)械密封；而對(duì)于腐蝕性相對(duì)較強(qiáng)的介質(zhì)，由于其內(nèi)部彈性元件中彈簧無(wú)法輕易更換，所以壓力較低的情況

下可以選用外裝式機(jī)械密封。對(duì)于那些易結(jié)晶且存在固體顆粒以及高黏度的介質(zhì)，最好選擇使用單彈簧結(jié)構(gòu)；而對(duì)于那些易燃以及易爆且有毒的介質(zhì)，則最好選擇雙重機(jī)械密封。

1· 2，2根據(jù)密封壓力選擇

在選擇機(jī)械密封時(shí)，密封壓力是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)。通常，當(dāng)密封壓力< 0· 7 MPa時(shí)，可選擇平衡型及非平衡型機(jī)械密封；但當(dāng)密封壓力在0· 7、12 MPa時(shí)，則應(yīng)使用平衡型機(jī)械密封。當(dāng)密封壓力> 12 MPa時(shí)，應(yīng)選擇使用串聯(lián)型機(jī)械密封。

2.填料密封的特點(diǎn)

填料密封是一種廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)的接觸式密封, 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 更換方便, 成本低廉, 應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，但是密封性能差、功耗大, 對(duì)軸或軸套磨損嚴(yán)重, 使用壽命短, 更換頻繁, 不能杜絕泄漏等缺點(diǎn), 又是清潔無(wú)泄漏的一個(gè)難題。

2．2填料密封的選用

一般來(lái)說(shuō)，離心泵所選擇使用的填料密封腔多是圓柱形、錐形等，其優(yōu)點(diǎn)是方便加工、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在圓柱形填料腔內(nèi)部，其填料與設(shè)備軸套外壁以及箱內(nèi)壁貼合，這主要是因?yàn)樗鼈冎g有較大接觸力（接觸力產(chǎn)生的原因即填料壓蓋螺母不斷擰緊），迫使填料內(nèi)部體積逐漸減小，這就在一定程度上縮小了填料環(huán)的內(nèi)徑，而增加了其相應(yīng)的外徑，由此形成了填料對(duì)填料箱壁及軸套表面的接觸力。

而隨著填料壓蓋螺母的逐漸擰緊，其內(nèi)部接觸也會(huì)不斷加大，這就使得填料與軸套之間的動(dòng)密封以及填料與填料箱內(nèi)壁之間的靜密封不斷增強(qiáng)。需要注意的是，這種接觸力并非在填料內(nèi)沿軸線(xiàn)上處處相等，而是會(huì)隨著填料壓蓋距離不斷變化，與填料壓蓋距離越遠(yuǎn)，其接觸力就會(huì)越小，靠近填料箱喉部填料的接觸力甚至為0。

在離心泵運(yùn)行過(guò)程中，填料壓蓋螺母擰得越緊，則填料貼合在軸套上也會(huì)越來(lái)越緊。當(dāng)填料上的比壓不斷增大或者是填料與軸套之間泄漏量越來(lái)越小甚至不存在泄漏時(shí)，那么其摩擦以及摩擦所產(chǎn)生的熱量就會(huì)逐漸增加，而填料、填料箱以及軸套也會(huì)迅速發(fā)熱。一般來(lái)講，填料箱發(fā)熱可以借助手摸感覺(jué)，如果感覺(jué)填料表面十分燙手，則說(shuō)明該填料密封部位存在嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象，那么其相應(yīng)的填料與軸套就會(huì)很快被磨損至失效，與此同時(shí)，其泵功率會(huì)不斷上升，效率也會(huì)逐漸下降。

假如離心泵內(nèi)油液開(kāi)始從填料外徑以及填料箱之間泄漏，那么即表明填料箱內(nèi)部工作出現(xiàn)異常，也就是說(shuō)填料壓蓋所形成的壓力會(huì)不斷將填料緊緊壓于軸套之上，而油液也無(wú)法流人填料與軸套之間的縫隙中區(qū)。所以這種情況下，填料箱也會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱，進(jìn)而導(dǎo)致填料與軸套很快被磨損，致使泵功率不斷上升，效率逐漸下降。

另外，在使用離心泵特別是高揚(yáng)程離心泵時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其外三圈填料被壓得過(guò)緊，而靠近填料箱喉部位置的兩圈填料卻未被壓緊，從而導(dǎo)致軸套與填料被快速磨損，進(jìn)而使得高揚(yáng)程離心泵填料密封很快失效。從以往對(duì)中等揚(yáng)程以及高揚(yáng)程離心泵填料密封失效現(xiàn)場(chǎng)的分析來(lái)看，應(yīng)將圓柱形填料腔改為錐形填料腔，這樣既可有效延長(zhǎng)填料密封的使用壽命，還可以起到修舊利廢、節(jié)省運(yùn)行管理費(fèi)的作用。

相關(guān)文章：淺析機(jī)械密封工作原理和故障分析