機(jī)械密封的密封機(jī)理
想學(xué)習(xí)密封，就一定要先了解泄漏,，泄漏的原理了解了,，那相對(duì)應(yīng)密封的機(jī)理也就有了。泄漏無(wú)外乎有三種——
一是穿漏,，也就是密封面間隙間的泄漏
二是滲漏,，也就是密封的流體通過(guò)密封件材料的毛細(xì)管的泄漏
三是擴(kuò)散，是指在濃度差的作用下,，密封介質(zhì)通過(guò)間隙或材料的毛細(xì)管發(fā)生的物質(zhì)傳遞,。
關(guān)于密封方法
密封方法大致有這么幾種——
1.盡量減少設(shè)置密封的部位
2.堵塞和隔離
3.引出或注入
4.增加泄漏阻力
5.在通道中增設(shè)做功元件
6.多種密封方法組合
常見的密封形式
墊片密封、填料密封,、機(jī)械密封,、非接觸型密封以及注劑式帶壓堵漏是常見的密封形式。其中填料密封應(yīng)該算是最常見的,，它還包括軟填料密封,、硬填料密封和成型填料密封。成型填料密封包括我們常見的O形圈,、Y形圈,、油封等等。非接觸型密封包括間隙密封,、迷宮密封,、浮動(dòng)密封、動(dòng)力密封,、磁流體密封和全封閉式密封,。
常用墊圈性能---及新材料和新技術(shù)
一) 常用墊圈性能
使用閥門時(shí)，往往根據(jù)具體情況,，更換原帶墊圈,。常有墊圈有：橡膠平墊圈、橡膠O形圈,、塑料平墊圈,、聚四氟乙烯包墊圈、石棉橡膠墊圈,、金屬平墊圈,、金屬異形墊圈、金屬包皮墊圈,、波形墊圈,、纏繞墊圈等。
(1) 橡膠平墊圈：變形容易,，壓緊時(shí)不費(fèi)力,，但耐壓,、耐溫能力都較差，只用于壓力低,、溫度不高的地方,。天然橡膠有一定耐酸堿性能，使用溫度不宜超過(guò)60℃,；氯丁橡膠也能耐某些酸堿,，使用溫度80℃；丁腈橡膠耐油,，可用至80℃,；氟橡膠耐腐蝕性能很好，耐溫性能也比一般橡膠強(qiáng),，可在150℃介質(zhì)中使用,。
(2) 橡膠O形墊圈：斷面形狀是正圓，有一定的自緊作用,，密封效果比平墊圈好,，壓緊力更小。
(3) 塑料平墊圈：塑料的最大特點(diǎn)是耐腐蝕性好,大部分塑料耐溫性能不好,。聚四氟乙烯為塑料之冠,，不但耐腐蝕性能優(yōu)異，而且耐溫范圍比較寬闊,，可在-180℃～+200℃之內(nèi)長(zhǎng)期使用,。
(4) 聚四氟乙烯包墊圈：為了充分發(fā)揮聚四氟乙烯的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)它彈性較差的缺點(diǎn),，做成聚四氟乙烯包裹橡膠或石棉橡膠的墊圈,。這樣，既同聚四氟乙烯平墊圈一樣耐腐蝕,，又有良好的彈性,，增強(qiáng)密封效果，減小壓緊力,。其斷面形狀如圖4-20所示。
(5) 石棉橡膠墊圈：由石棉橡膠板剪成,。它的組分是60～80%的石棉和10～20%的橡膠,，以及填充劑、硫化劑等,。它有很好的耐熱性,、耐冷性、化學(xué)穩(wěn)定性,，而且貨源豐富,，價(jià)格便宜,。使用時(shí)，壓緊力不必很大,。由于它能粘附金屬,，所以最好表面涂一層石墨粉，以免拆卸時(shí)費(fèi)勁,。
石棉橡膠板有四種顏色：灰色,，用于低壓(牌號(hào)XB-200，耐壓≤16公斤/平方厘米,，耐溫200℃) ,；紅色，用于中壓(牌號(hào)XB-350,，耐壓可達(dá)40公斤/平方厘米,，耐溫350℃) ；紫紅色,，用于高壓(牌號(hào)XB-450,，耐壓100公斤/平方厘米耐溫450℃) ；綠色,，用于油類,，耐壓性能也很好。
(6) 金屬平熱圈：鉛,，耐溫100℃,；鋁430℃；銅315℃,；低碳鋼550℃,；銀650℃；鎳810℃,；蒙乃爾(鎳銅) 合金810℃,，不銹鋼870℃。其中鉛耐壓能力較差,，鋁可耐64公斤/平方厘米,，其他材料可耐高壓。
(7) 金屬異性墊圈：
透鏡墊圈：有自緊作用,，使用于高壓閥門,。
橢圓形墊圈：也屬于高壓自緊墊圈。
錐面雙墊圈：用于高壓內(nèi)自緊密封,。
此外,，還有方形、菱形、三角形,、齒形,、燕尾形、B形,、C形等,，一般只在高中壓閥門中使用。
(8) 金屬包皮墊圈：金屬既有良好的耐溫耐壓性能,，又有良好的彈性,。包皮材料有鋁、銅,、低碳鋼,、不銹鋼、蒙乃爾合金等,。里面填充材料有石棉,、聚四氟乙烯、玻璃纖維等,。
(9) 波形墊圈：具有壓緊力小,，密封效果好的特點(diǎn)。常采用金屬與非金屬組合的形式,。
(10) 纏繞墊圈：是把很薄的金屬帶和非金屬帶緊貼在一起,，纏繞成多層的圓形，斷面呈波浪狀,，有很好的彈性和密封性,。金屬帶可用08鋼、0Cr13,、1Cr13,、2Cr13、1Cr18Ni9Ti,、銅,、鋁、鈦,、蒙乃爾合金等制作,。非金屬帶材料有石棉、聚四氟乙烯等,。
以上,，講述密封墊圈性能時(shí)，列舉了一些數(shù)字,。必須說(shuō)明，這些數(shù)字跟法蘭形式、介質(zhì)情況和安裝修理技術(shù)等有密切的關(guān)系,，有時(shí)可以超過(guò),，有時(shí)達(dá)不到，而且耐壓和耐溫性能,，也是互相轉(zhuǎn)化的,，例如溫度高了，耐壓能力往往降低,，這些細(xì)微的問題,，只能在實(shí)踐中體會(huì)。
二) 新材料和新技術(shù)
以上介紹的密封墊圈還很不全面,，況且密封技術(shù)正處于迅猛發(fā)展中,。下面舉例介紹幾項(xiàng)新材料和新技術(shù)。
(1) 液體密封：隨著高分子有機(jī)合成工業(yè)的迅猛發(fā)展,，出現(xiàn)了液態(tài)密封膠,，使用于靜密封；這項(xiàng)新技術(shù),，通常叫做液體密封,。液體密封的原理，是利用液態(tài)密封膠的粘附性,、流動(dòng)性和單分子膜效應(yīng)(越薄的膜自然回復(fù)傾向越大) ,，在適當(dāng)壓力下，使它象墊圈一樣地起作用,。所以對(duì)使用著的密封膠,，也叫做液體墊圈。
(2) 聚四氟乙烯生料密封：聚四氟乙烯也是高分子有機(jī)化合物,，它在燒結(jié)成制品之前,，叫做生料，質(zhì)地柔軟,，也有單分子膜效應(yīng),。用生料做成的帶叫生料帶，可以卷成盤長(zhǎng)期保存,。使用時(shí)能自由成形,，任意接頭，只要一有壓力,，便形成一個(gè)均勻地起著密封作用的環(huán)形膜,。作為閥門中閥體與閥蓋間的墊圈，可在不取出閥瓣或閘板的情況下,，撬開一縫隙,，塞進(jìn)生料帶去就行了,。壓緊力小，不粘手,，也不粘法蘭面,，更換十分方便。對(duì)于榫槽法蘭最適宜,。聚四氟乙烯生料,，還可做成管形和棒狀，作密封用,。
(3) 金屬空心O形圈：彈性好,，壓緊力小，有自緊作用,，可選用多種金屬材料,，從而在低溫、高溫和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中都能適應(yīng),。
(4) 石墨板密封圈：在人們印象中,，石墨是脆性物質(zhì)，缺乏彈性和韌性,，但經(jīng)過(guò)特殊處理的石墨,，卻是質(zhì)地柔軟，彈性良好,。這樣,，石墨的耐熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性，便可以在墊圈材料中得以顯示,；而且這種墊圈壓緊力小,，密封效果異常優(yōu)越。這種石墨還能做成帶,，跟金屬帶配合,，組成性能優(yōu)異的纏繞墊圈。石墨板密封圈和石墨----金屬纏繞墊圈的出現(xiàn),，是高溫抗腐蝕密封的重大突破,。這類墊圈，國(guó)外已經(jīng)大量生產(chǎn)和使用