根据旋转接头、回转接头、液压滑环机械密封的应用和发展,按照密封端面摩擦副之间是否存在外加的液体,可将机械密封分为湿式和干式密封:湿式密封是指被密封流体为液体且密封端面间流状态为纯液相或气液相的密封,采用液体阻塞液体或气体,既液封液或液封气,湿式密封包括封油和工艺气体密封;干式密封既指那些被密封介质为气体的密封,又指那些被密封介质为液体,但密封端面间液体完全气化了的密封,同时也包含哪些靠密封端面自身可分泌具有很强的自润滑能力的熔融态固体物质,且密封面完全被这类物质所充满的密封,利用气体阻塞液体或气体,既气封液或气封气,干式密封包括氮气等惰性气体密封、被密封工艺气体密封、全气化密封、固体润滑密封。对于干式密封,当其端面摩擦副间包含各种气体时,其发展方向是其中某一端开设油各种槽型,并且要求功耗低、泄漏少甚至零泄漏而又安全可靠的无接触式机械密封。
应用气体阻塞密封技术时密封系统布局应具有内密封、外密封盒抑制密封,或主密封、副密封盒辅助密封。内密封承受工艺流体盒阻塞气体的压差较小,用来限制阻塞气体的内漏量;外密封承受阻塞气体和大气的压差较大,用来限制阻塞气体的外漏量;有时需要用辅助(抑制密封)来保证零泄漏或零逸出。在串联密封中,内密封因承受的压差小,故可采用普通机械密封;无阻塞气体时作为单密封运转的内密封才承受较高压差。外密封时气体阻塞密封的关键,典型外密封旋转面上均开设了不同形状的槽,以阻止较高压力的阻塞气体向外(大气)泄漏。这类开槽密封环,可以时浅槽或深槽的,但必须由密封槽、密封堰和密封坝组成,且能产生流体静、动压成载能力和升举力以支持密封环。气体通过流槽还起润滑和冷却的作用。
气体阻塞串联密封均具有以下一些共性:
1.密封面自由润滑、非黏结材料制成,典型材料组合时其中一个面为碳石墨,配对面具有高热到热率的较硬材料,如SiC或WC。
2.密封端面上产生的热量得到耗散,避免了密封环面过热。与普通机械密封不同,气体阻塞密封端面上的热量值仅为液体阻塞推压式密封的1/100~1/10,所以端面温升到大最低,甚至载干运转时也是如此。
3.密封端面的平面度时最小气体泄漏的关键,所以压力和温度梯度引起的端面变形应得到精确控制,以减少泄漏,防止失效。
4.气体阻塞密封具有抗负压能力。
5.通过合理的选择密封槽点机械形状和尺寸,可以有效的减少端面磨屑和冷却密封面。
同湿式阻塞密封相比,干式阻塞密封取消了阻塞支持系统,不但简化了管路系统,而且可以有效控制直至泄漏,同时避免了产品介质的污染,大大降低了功耗。
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