螺旋密封专业介绍

发布时间:2020-12-17 14:06:28 阅读次数:158

螺旋密封应用于许多尖端技术部门,如气冷堆压缩机密封、增殖堆钠泵密封等。有时也用于减速机高速轴密封。它的最大优点是密封偶件之间既使有较大的间隙,也能有效的起密封作用。如设计合理,其使用寿命可达无限大。由于可以从材料上作广泛的选择,且制造上极其容易,当压差不大时,螺旋密封功率耗损和发热都很小,用冷却水套散热已足够。螺旋密封往往需要辅以停车密封,这样就使结构复杂,并加大了尺寸,故常使应用受到限制。螺旋密封可用于高温、深冷、腐蚀和带有颗粒等的液体,密封条件苛刻,密封效果良好。
螺旋密封的密封机理:   
螺旋密封的轴表面开有螺旋槽,而孔为光表面,这同迷宫密封的开槽情况是一致的,所以可以把螺旋密封看成是迷宫密封的一种特殊型式,称为螺旋迷宫。但是,螺旋迷宫的齿是连续的,不象前述的各种迷宫的齿是不连续的齿。由于齿的连续性,通过齿的介质的流动状态发生变化。螺旋槽不再作为膨胀室产生旋涡来消耗流动能量,而是作为推进装置与介质发生能量交换,产生所谓的“泵送作用”,并产生泵送压头,与被密封介质的压力相平衡,即压力差p=0,从而阻止泄露。所以在密封机理上与迷宫密封略有不同。
用螺纹阻止液体泄漏的非接触式动密封,又称螺纹密封。通常是在密封部位的旋转轴上加工出螺纹,工作时泄漏的液体充满螺纹和壳体所包含的空间,形成“液体螺母”。轴上螺纹的方向使“液体螺母”在轴旋转时产生轴向运动,促使液体不断地返回高压端。螺旋密封适用于液体粘度较大、压差较小和中等转速的场合。基本不受液体的温度限制。
一、螺旋密封的应用:
1)螺旋密封在屏蔽泵滑动轴承中的应用 
在屏蔽泵中石墨滑动轴承往往设计成带螺旋槽结构这样可以在轴套与滑动轴承之间形成泵送流动,该结构有利于石墨滑动轴承的润滑和冷却,同时也有利于泵送含有颗粒的介质微粒的疏导。
2)螺旋密封在泵的吸入口环和化工泵中的应用 
螺旋密封在泵吸入口环中应用得较早,代表性的是20世纪80年代末陈秉二教授用螺旋密封代替迷宫密封,并成功地用于甘肃黄河提灌工程水泵吸入口环密封中。文献[4]报道了螺旋密封应用于糠醛原料泵取得明显的效果。螺旋密封在化工泵中有广泛的应用前景,尤其对粘性大的泵送介质密封效果显著。螺旋密封是一种非接触式密封,它只有在高速工作状态下起作用,所以它做为主密封时必须配备辅助的停车密封。
二、螺旋密封可能泄露的原因: 
螺旋密封的密封性取决于压降、工作室液体充满程度、液体的流动工况和液体的物理性能。实际E当密封速度足够大时,密封性能受到下列三方面的限制: 
1由于气体穿过密封液,因而,在气/液交界面发生混合。这种现象通常称为吸气现象(气体吞入) 
2密封液从密封低压端缓慢泄漏,即使密封仅为局部充液。这种现象称为密封破环现象。 3密封液或密封表面的温升过高。加强冷却可以较容易地提高温度线,但密封破坏和吸气现象的控制就不那么简单,并往往成为对性能更为严格的限制。实际上随着密封向紊流工况的转变,以及紊流程度的增大,密封压力提高。功率消耗增大,“气体吞入”增加,密封失效。
三、螺旋密封的优缺点 
(1)螺旋密封是非接触型密封,并且允许有较大的密封间隙,不发生固相摩擦,工作寿命可长达数年之久,维护保养容易。 
(2)螺旋密封属于“动力型密封',它依赖于消耗轴功率而建立密封状态。轴功率的一部分用来克服密封间隙内的摩擦,另一部分直接用于产生离心泵送压头,从而阻止介质泄漏。 
(3)螺旋密封适合于气相介质条件。因为螺旋间隙内充满的黏性液体可将气相条件转化成液相条件。 
(4)螺旋密封适合在低压条件下工作(压力小于1~2 MPa)。这时的气相介质泄漏量小,封液(即黏性液体)可达到零泄漏。封液不需循环冷却,结构简单。 
(5)螺旋密封不适合在高压条件下(压力不宜大于2.5~3.5 MPa)。因为这时为了提离心泵送压头,势必增大螺旋尺寸,并且封液需要外循环冷却,结构复杂。 
(6)螺旋密封也不适合在高速条件(线速度大于3 0 m./s)下工作。因为这时封液受到剧烈搅拌,容易出现气液乳化现象。 
(7)螺旋密封只有在旋转并达到一定转速后才起密封作用,并没有停车密封性能,需要另外配备停车密封装置。 
(8)螺旋密封除作为离心泵和低压离心压缩机轴的密封外还可作为防尘密封使用。 (9)螺旋密封要求封液有一定黏度,且温度的变化对封液黏度影响不大,若被密封流体黏度高,也可作封液用。


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