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机械密封的作用和意义
1．作用 (1)提高机器效率、降低能耗。 1)减少机器的内漏、外漏和穿漏，提高机器容积效率。例如， 大庆炼油厂将焦化5FI)J5×2离心泵的叶轮口环改为机械密封，使泵 效率提高3．6％～5．6％。 2)减少摩擦损失，提高机器的机械效率。例如，将双端面密封 改为单端面密封、非平衡型改为平衡型、双支承减底泵封闭一端(所 谓砍头泵)减少密封都能减少摩擦损失，提高机械效率。 3)改变密封方式，提高机器或机组的效率。例如，将屏蔽泵改 用机械密封泵，使电动机效率提高；采用磁力传动泵，提高机器效 率。 4)改变辅助系统，减少能耗，提高机组效率。例如，热油泵自 冲洗改为小叶轮循环冲洗；双端面密封改为单端面密封，节省封油辅 助系统的能耗。 (2)节约原材料。例如，工艺流体回收，减少或消除动力蒸汽和 工艺流体的损耗，减少封油损耗等。 (3)提高机器可靠性。例如，轴封的漏损和寿命决定轴封和机器 的可靠性。 (4)安全和环境保护。根据日本某厂调查报告，在发生的。786件 事故中有332件是泄漏造成的(占42％)。此外工艺流体泄漏还会造 成环境污染，包括对大气污染、水污染和车间环境污染。 2．意义 (1)密封技术虽然不是领先性技术，但却是决定性技术 例如， 美国挑战号航天飞机由于密封事故而坠落；核电站循环泵为了安全可 靠，由有轴封泵改成无轴封泵。改进机械密封后因工作可靠，又由无 轴封泵改回成有轴封泵，从而提高了电动机效率。这两件事情充分说 明机械密封虽然不是领先性技术，但却是决定性技术。 (2)密封件虽然不大，只是个零部件，但却能决定机器设备的安 全性、可靠性和耐久性在石油化工厂机泵釜中的轴封不大，一旦发 生产品泄漏事故，不仅会影响到机泵设备的工作，还会发生燃烧或爆 炸，造成工艺装置停工和人身伤亡等。 (3)机械密封在日常机泵釜等设备维修工作中，工作量约占 50％通过对国内外几个石化企业的调查1-2都说明了在日常机泵 釜等设备维修中，机械密封的维修工作量几乎占50％。国外爱克西 翁公司的威尔在其文中提到，离心泵的维修费大约有70％是由于密 封故障。 3．地位 据调查，石化工艺装置机泵中有86％以上采用机械密封[1。4|。随 着机械密封技术的发展，在机泵中机械密封将占有更加重要的地 位。 机械密封的发展简史和目前水平 1．发展简史 机械密封的发展简史，可以用表1—1来说明。
表1一l机械(端面)密封的发展简史
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年代 |
几点历史事实 |
psv值水平 ／(MP,a·m／s) |
发展的动力 |
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1885 1900 1908 1919 1920 1930 1940 |
英国第一个端面密封的专利 开始用于轴承密封 汽轮机上出现几个端面密封 出现单端面密封 用于小型家用冷冻压缩机和汽 车水泵 用于内燃机水泵 在一定程度上解决轻烃泵密封 |
<1．0 3．04 |
液压传动、蒸汽机和机床产生 作为油封 结构上单、双端面密封形成机 械密封 机械加工和材料方面的技术进 步 |
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年代 |
几点历史事实 |
AV值水平 ／(MPa·m／S) |
发展的动力 |
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1945 1957 1960 1963 ～1965 1974 1977 1985 2000 |
出现平衡型和中间环高压高速 机械密封 美国西乐公司第一个金 属波纹管机械密封高温密封 出现热流体动力楔机械密封流 体 静压密封、流体动压密封及工 业上应用 出现新的密封面材料碳化硅和 优质不同浸渍碳石墨 出现各种密封的组合机械密封 和螺旋槽干运转气体密封工业应 用 密封面变形协调和材料合适配 对工艺流体的零泄漏和零逸出密 封技术迅速发展 非接触(表面改形技术)机械 密封发展 |
14．7 30 167～267 353 500 700 ≥1000 |
石油化工发展；石墨、陶瓷、 硬质合金等新材料；密封面粗糙 度的改进，由R。0．2改为 R。O．1um 航空、石油化工等工业要求 (400℃) 原子能工业要求；结构上出现 流体静压、流体动压和热流体动 压密封(动力楔和动压垫效应) 宇航和核电特殊要求；结构上 出现多级密封；材料有碳化硅和 优质碳石墨 由于宇航和核电需要，出现螺 旋．机械密封、浮环一机械密封和 螺旋槽密封 用于高加值热水泵密封，环 境保护、长寿命和安全生产要求 APl610、APl682和STLESP一30 等新标准 用激光加工、表面改形技术、 计算机技术和密封设计理论发展 |
