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介绍化工泵的通用密封结构原理

编辑:江苏冠裕  发布日期:2019年10月15日 13:13:26   浏览:421

  化学泵的密封是为了防止气体、液体或固体泄漏和组织外部粒子、液体进入封闭空间或管道系统。起密封作用的部件称为密封件。较复杂的密封连接称为密封结构或密封装置。

化工泵密封

  密封装置广泛应用于工业、农业、国防和人们的日常生活中。现代化工、石油、航天、原子能、深海技术的快速发展,对设备的密封提出了越来越高的要求。密封失效会造成能源和物质资源的浪费,环境污染,甚至设备报废和人员伤亡。许多事故都是由渗漏引起的。流体密封是一个复杂而又难以解决的问题。密封的可靠性不仅与所用的密封材料和密封元件有关,还与连接结构、介质特性、工作条件等因素有关。

  一、密封分类

  密封的分类方法有很多。按所密封的介质可以分为液体密封、气体密封等;按密封压力可以分为高压密封、中低压密封、真空密封等;按接触面间的相对运动状态分为动密封和静密封。静密封是指密封面之间没有相对运动的密封;动密封是指密封接合面之间有相对运动,如旋转密封和活塞缸体密封等。

  二、密封理论

  非接触型动密封的密封结构不同,密封机理相差很大,无法详细归类。对于接触型密封,无论动密封还是静密封都是固体间的接触密封,其密封机理的理论可以分为三类:阻断理论、自封理论和过盈理论。

  1、阻断理论

  阻断理论认为,密封材料的密封作用,是由密封材料对于接合表面的接触压力和对于紧固外力的弹性回复力所共同形成的对内部介质的阻断作用而产生的。阻断理论主要适用于垫片静密封。对于垫片密封,密封原理分为两种:塑性面接触密封原理和弹性线接触密封原理。为垫片塑性面接触密封,即由螺栓力使法兰将垫片压紧,垫片产生塑性变形,以填充密封面上的不平处,消除间隙。为弹性线接触密封,即垫片与密封面为不同曲率的精密成型表面,相接触后构成闭合的圆形接触线,依靠接触线上的魏晓弹性变形来填塞密封线上不平出,达到消除间隙的目的。

  2、自封理论

  当密封材料被安装到结合部位后,对接合表面产生一定的接触压力。当内部介质压力作用时,内压通过密封材料叠加到接触压力上,使密封材料与接合表面更好的贴合,增加了密封效果。

  3、过盈理论

  密封材料是具有过盈量的刃口结构,对轴接触面能够产生足够大的接触压力,达到密封的目的。油封是典型的过盈密封。

  三、介质泄漏机理

  1、穿漏流体通过密封面间隙的泄漏

  成因:a.流体存在压力差△P;b.泄漏缝隙h;

  特点:单向泄漏,从高压侧到低压侧;

  泄漏量:是衡量密封装置密封性能的主要指标;

  单向周边泄漏量:

  2、渗漏(Percolation) 在压力差△P的作用下,被密封流体通过密封件材料的毛细管的泄漏

  成因:a.流体存在压力差△P;b.密封件材料毛细管;

  特点:单向分子泄漏;

  气体重量泄漏量:

  式中,r:毛细管或接触面毛细通道半径。

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