機械密封和填料密封各有其優(yōu)缺點，這篇文章主要講述針對兩種機封的特點，以及兩種機封分類和選用的注意事項。

1.機械密封優(yōu)點

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

②使用壽命長。 在油、水類介質(zhì)中一般可達 1～2 年或更長時間，在化工介質(zhì)中通常也能達半年以上。

③摩擦功率消耗小。 機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。 端面磨損后可自動補償，一般情況下，毋需經(jīng)常性的維修。

⑥抗振性好，對旋轉(zhuǎn)軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感。

⑦適用范圍廣。 機械密封能用于低溫、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對現(xiàn)今許多工廠的“零泄漏”需要，軟填料無法達到此要求；

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

1．1機械密封分類及其結(jié)構(gòu)

1· 1. 1平衡型與非平衡型機械密封

通常，平衡型機械密封端面會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的為非平衡型機械密封，而小于1的則為平衡型機械密封。非平衡型機械密封（圖l)在外界介質(zhì)壓力過大的情況下，端面會受力較大，導(dǎo)致密封面磨損過快，所以在選擇離心泵機械密封時，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較大，可以應(yīng)用到高壓場合

1 · 1. 2外流式與內(nèi)流式機械密封

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

1 · 1. 3旋轉(zhuǎn)式與靜止式機械密封

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

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

1 ·2機械密封的選用

1 · 2· 1根據(jù)輸人介質(zhì)選擇

對于沒有腐蝕性或者是腐蝕性相對較弱的介質(zhì)來講，可以選擇使用內(nèi)裝式機械密封；而對于腐蝕性相對較強的介質(zhì)，由于其內(nèi)部彈性元件中彈簧無法輕易更換，所以壓力較低的情況

下可以選用外裝式機械密封。對于那些易結(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)；而對于那些易燃以及易爆且有毒的介質(zhì)，則最好選擇雙重機械密封。

1· 2，2根據(jù)密封壓力選擇

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

2.填料密封的特點

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)簡單, 更換方便, 成本低廉, 應(yīng)用范圍廣的特點，但是密封性能差、功耗大, 對軸或軸套磨損嚴重, 使用壽命短, 更換頻繁, 不能杜絕泄漏等缺點, 又是清潔無泄漏的一個難題。

2．2填料密封的選用

一般來說，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)點是方便加工、結(jié)構(gòu)簡單。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，這主要是因為它們之間有較大接觸力（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)部接觸也會不斷加大，這就使得填料與軸套之間的動密封以及填料與填料箱內(nèi)壁之間的靜密封不斷增強。需要注意的是，這種接觸力并非在填料內(nèi)沿軸線上處處相等，而是會隨著填料壓蓋距離不斷變化，與填料壓蓋距離越遠，其接觸力就會越小，靠近填料箱喉部填料的接觸力甚至為0。

在離心泵運行過程中，填料壓蓋螺母擰得越緊，則填料貼合在軸套上也會越來越緊。當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越小甚至不存在泄漏時，那么其摩擦以及摩擦所產(chǎn)生的熱量就會逐漸增加，而填料、填料箱以及軸套也會迅速發(fā)熱。一般來講，填料箱發(fā)熱可以借助手摸感覺，如果感覺填料表面十分燙手，則說明該填料密封部位存在嚴重發(fā)熱現(xiàn)象，那么其相應(yīng)的填料與軸套就會很快被磨損至失效，與此同時，其泵功率會不斷上升，效率也會逐漸下降。

假如離心泵內(nèi)油液開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，也就是說填料壓蓋所形成的壓力會不斷將填料緊緊壓于軸套之上，而油液也無法流人填料與軸套之間的縫隙中區(qū)。所以這種情況下，填料箱也會出現(xiàn)過熱，進而導(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程離心泵時，會發(fā)現(xiàn)其外三圈填料被壓得過緊，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，進而使得高揚程離心泵填料密封很快失效。從以往對中等揚程以及高揚程離心泵填料密封失效現(xiàn)場的分析來看，應(yīng)將圓柱形填料腔改為錐形填料腔，這樣既可有效延長填料密封的使用壽命，還可以起到修舊利廢、節(jié)省運行管理費的作用。

相關(guān)文章：淺析機械密封工作原理和故障分析