机械密封与填料密封的区别？

机械密封和填料密封各有其优缺点，这篇文章主要讲述针对两种机封的特点，以及两种机封分类和选用的注意事项。

1.机械密封优点

①密封可靠。 在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的 1/100。

②使用寿命长。 在油、水类介质中一般可达 1～2 年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上。

③摩擦功率消耗小。 机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的 10%～50%。

④轴或轴套基本上不受摩损。

⑤维修周期长。 端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修。

⑥抗振性好，对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感。

⑦适用范围广。 机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。

⑧对现今许多工厂的“零泄漏”需要，软填料无法达到此要求；

软填料密封适应范围广，随意性更大，但对于在工厂，经常更换或维护将对工厂造成很大损失

1．1机械密封分类及其结构

1· 1. 1平衡型与非平衡型机械密封

通常，平衡型机械密封端面会随着其所受作用力的升高而升高，其斜率多小于1，而非平衡型机械密封的升高斜率则大于 1。

也可以将其理解为：密封腔内动环的有效水力作用面积同密封摩擦副端面面积比值大于1的为非平衡型机械密封，而小于1的则为平衡型机械密封。非平衡型机械密封（图l)在外界介质压力过大的情况下，端面会受力较大，导致密封面磨损过快，所以在选择离心泵机械密封时，不宜将其应用于高压情况下，一般0· 5、0 · 7 MPa即可。而平衡型机械密封（图2）能够有效降低端面上的磨损，所以其承载能力本身相对较大，可以应用到高压场合

1 · 1. 2外流式与内流式机械密封

一般来讲，介质在密封上所呈现出的泄漏方向若与离心力相反，则被称作内流式机械密封；若与离心力方向一致，则被称作外流式机械密封。通常，外流式机械密封泄漏量较大。

1 · 1. 3旋转式与静止式机械密封

离心泵运行过程中，弹簧会随着轴一起旋转的密封被称作旋转式机械密封，不会随着轴一起旋转的则被称作静止式机械密封。一般前者在高速转动下，受离心力作用，内部弹性元件会不断发生变形，导致其泄漏不断增大，致使磨损加速，所以比较适用于线速度低于30 m/s的情况；而后者不会受离心力影响，所以可应用于高速场合。

此外，机械密封还分为内装式与外装式密封、单弹簧型与多弹簧型机械密封、波纹管型机械密封与串联型机械密封等。

1 ·2机械密封的选用

1 · 2· 1根据输人介质选择

对于没有腐蚀性或者是腐蚀性相对较弱的介质来讲，可以选择使用内装式机械密封；而对于腐蚀性相对较强的介质，由于其内部弹性元件中弹簧无法轻易更换，所以压力较低的情况

下可以选用外装式机械密封。对于那些易结晶且存在固体颗粒以及高黏度的介质，最好选择使用单弹簧结构；而对于那些易燃以及易爆且有毒的介质，则最好选择双重机械密封。

1· 2，2根据密封压力选择

在选择机械密封时，密封压力是非常重要的一项参数。通常，当密封压力< 0· 7 MPa时，可选择平衡型及非平衡型机械密封；但当密封压力在0· 7、12 MPa时，则应使用平衡型机械密封。当密封压力> 12 MPa时，应选择使用串联型机械密封。

2.填料密封的特点

填料密封是一种广泛应用的传统的接触式密封, 具有结构简单, 更换方便, 成本低廉, 应用范围广的特点，但是密封性能差、功耗大, 对轴或轴套磨损严重, 使用寿命短, 更换频繁, 不能杜绝泄漏等缺点, 又是清洁无泄漏的一个难题。

2．2填料密封的选用

一般来说，离心泵所选择使用的填料密封腔多是圆柱形、锥形等，其优点是方便加工、结构简单。在圆柱形填料腔内部，其填料与设备轴套外壁以及箱内壁贴合，这主要是因为它们之间有较大接触力（接触力产生的原因即填料压盖螺母不断拧紧），迫使填料内部体积逐渐减小，这就在一定程度上缩小了填料环的内径，而增加了其相应的外径，由此形成了填料对填料箱壁及轴套表面的接触力。

而随着填料压盖螺母的逐渐拧紧，其内部接触也会不断加大，这就使得填料与轴套之间的动密封以及填料与填料箱内壁之间的静密封不断增强。需要注意的是，这种接触力并非在填料内沿轴线上处处相等，而是会随着填料压盖距离不断变化，与填料压盖距离越远，其接触力就会越小，靠近填料箱喉部填料的接触力甚至为0。

在离心泵运行过程中，填料压盖螺母拧得越紧，则填料贴合在轴套上也会越来越紧。当填料上的比压不断增大或者是填料与轴套之间泄漏量越来越小甚至不存在泄漏时，那么其摩擦以及摩擦所产生的热量就会逐渐增加，而填料、填料箱以及轴套也会迅速发热。一般来讲，填料箱发热可以借助手摸感觉，如果感觉填料表面十分烫手，则说明该填料密封部位存在严重发热现象，那么其相应的填料与轴套就会很快被磨损至失效，与此同时，其泵功率会不断上升，效率也会逐渐下降。

假如离心泵内油液开始从填料外径以及填料箱之间泄漏，那么即表明填料箱内部工作出现异常，也就是说填料压盖所形成的压力会不断将填料紧紧压于轴套之上，而油液也无法流人填料与轴套之间的缝隙中区。所以这种情况下，填料箱也会出现过热，进而导致填料与轴套很快被磨损，致使泵功率不断上升，效率逐渐下降。

另外，在使用离心泵特别是高扬程离心泵时，会发现其外三圈填料被压得过紧，而靠近填料箱喉部位置的两圈填料却未被压紧，从而导致轴套与填料被快速磨损，进而使得高扬程离心泵填料密封很快失效。从以往对中等扬程以及高扬程离心泵填料密封失效现场的分析来看，应将圆柱形填料腔改为锥形填料腔，这样既可有效延长填料密封的使用寿命，还可以起到修旧利废、节省运行管理费的作用。

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