机械密封为什么要用辅助设施

在流体机械中(如泵、压缩机、搅拌釜和离心机等)，工作条件最苛刻的部件要算机械密封。像推力轴承那样承受轴向力;像换热器那样把产生的热量导出。在高温、高压、易腐蚀等部位实现静密封已经比较困难，要求在高速旋转中在几毫米宽的密封端面上实现动密封就更加困难了。为了解决这个棘手的问题，经过长期的实践，人们找到了两个途径:一是从密封的结构和材料入手，使其适应苛刻的工作条件。这种做法花费的代价较高，尽管如此，仍不能从根本上解决问题。一旦密封失效，后果严重。另一途径是通过辅助设施改善工作环境。目前，实际工作中不用任何辅助设施的机械密封实属罕见。如高压使用的串联机械密封以及高温泵的机械密封等都必须采用相应的辅助设施。通过辅助设施将某些苛刻的工作环境改变为密封能接受的，使机械密封的效果**提高，使用范围更加宽广。机械密封工作中产生的摩擦热，使密封端面温度升高，如不采取相应的设施，会产生许多不良后果。

1) 温度升高使密封端面间液膜汽化，磨损加剧，使密封失效；

2) 温度升高使动静环产生热变形，泄漏增大、磨损加剧；

3) 温度升高也加剧了介质对机械密封的腐蚀；

4) 温度升高使辅助密封圈老化、变质而失效；

5) 温度升高，浸渍合成树脂的石墨，因树脂碳化而性能下降，浸金属的石墨环，因金属熔化而泄漏。

由此可见，不允许的温升是机械密封的大敌。辅助设的目的在于:减少这种人们不希望的温升，保持密封端面的良好润滑状态，使机械密封各零件良好，正常地工作;在易汽化介质中，保证密封腔中的压力，使之不汽化;在低泵的密封中可起到保温和供热的作用;对于有固体颗粒出现的结晶和强腐蚀介质的密封，还能保持密封不受损害。因此，有的国家把辅助系统称为保护系统。1983年中国石化总公司组织了对七大石化企业的机泵密封调查认为:“国外引进的离心泵和压缩机的轴封，根据不同条件都带有不同的辅助设施。实践证明，往往结构合理，材料良好而忽视了辅助设施，造成困难的工作条件，导致密封早期失效。反之有些场合的结构和材料还不足以满足工作条件的要求，采用有效的辅助设施，结果促使密封满足了工作条件的要求，顺利地运转”。

有的机械密封工作温度、压力和速度等不太高，不用辅助设施也可以工作。但是，从密封的稳定性和使用寿命的观点考虑，采用辅助设施是有利的。因此，应当把辅助设施看成是机械密封的组成部分，根据不同的工作条件，采用不同的辅助设施。国际上通用的美国石油学会标准(离心泵API610)，对此都做了具体的规定。正确、合理地选用辅助设施，不仅对密封的稳定性而且对延长使用寿命都有重要意义;对安全生产以及对减少漏损、减少维修工作量和降低生产成本有一定的作用，必须给予足够的重视。

辅助设施有人称为密封循环保护系统，或简称为密封系统或保护系统。

机械密封要用辅助设施是为了改善工作环境，减少磨损，避免温度升高造成的不良后果，如密封失效、热变形、腐蚀、材料老化等。辅助设施可以帮助保持良好的润滑状态，保证密封腔中的压力，防止介质汽化，并保护密封免受固体颗粒或腐蚀性介质的损害。即使在工作条件不苛刻的情况下，使用辅助设施也能提高密封的稳定性和使用寿命，有助于安全生产并降低成本。
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