特殊工作介质和工作条件用机械密封常见要求

1、热水泵

动静环均用钛金属制造，其膨胀系数小，与碳化钨接近，易于固装静动环。

采用F4的V形密封圈，保证工作温度下辅助密封圈和动静环的追随性。

采用出口液体冷却后送入密封箱冲洗。

2、高温泵机械密封泵

硬对硬密封副

密封箱冷却保护；

3、高粘度液体密封

采用刃边密封：

刃边尖锐、散热好、略加金力起密封作用、力矩特性稳定

4、易挥发液体密封

多点冲洗

平衡型

碳化硅和碳石墨配对

5、含固体颗粒

考虑结构（双端面、串级）

冲洗及过滤

材料选择

辅助办法（如拌热）

6、腐蚀性介质

腐蚀性介质中工作的密封元件，考虑每个零件本身的腐蚀性，并防止组合在一起时产生电偶腐蚀

密封主要依赖材料：密封副采用陶瓷、F4、碳石墨、氮化硅、耐蚀硬质合金；辅助密封：F橡胶和F4

结构上采用外装式密封，弹簧不与介质接触的内装式密封，危险性大的采用双端面密封并引入封液保护。

不同工况下对密封要求

温度

• 高温

材料强度降低，介质气化、固化、结晶密封环变形，密封圈老化，弹簧失效。橡胶老化，组合环配合松脱

对轴封要求

材料耐热耐高温，冷却保证动环高温下滑动性

采取措施

金属波纹管密封、浸金属碳石墨环和耐高温材料的辅助密封件，密封腔温度的保温与冷却

• 低温

稳生导致介质气化和干摩擦；动环润滑性差（大汽水份进入结冰）

对轴封要求

材料耐低温，保冷防结冰

采取措施

金属波纹管密封和耐低温材料，填料压盖和衬套引如干燥气体，封油耐低温

压力

• 带压

密封环受压变形或碎裂；密封圈容易被挤出

对轴封要求

密封环有足够强度和刚度，结构上防变形

采取措施

采用高强石墨和防变形结构，采用多级密封，加强冷却润滑

• 真空（负压）

漏入空气形成干摩擦，泄露量大

对轴封要求

防外界空气被吸入，保持必要真空度防密封面分开，保证负压工作。

采取措施

金属波纹管密封、带衬套和冲洗的单端面密封；增强弹簧压力防密封分开，加防转销；提高密封压力，变负压为正压

旋转

• 高速

动环旋转时弹簧受离心力影响，介质受搅拌摩擦热高，磨损快

对轴封要求

端面材料耐高速；犒劳离心力和搅拌影响；零件动平衡防振；冷却和润滑适应高速运转

采取措施

采用高PV值材料组合（如WC-C、SiC-C）和静止型结构，提高零件精度使冷却和润滑充分；采用平衡型密封

• 正反转

弹簧旋向有影响、零件受冲击，密封面摩擦条件恶劣

对轴封要求

要求零件耐磨耐冲击，注意强度设计和加强防转机构，要注意弹簧的旋向

采取措施

金属波纹管密封较适应或多点布小弹簧结构；静环用防转零件

不同工质对密封要求

易汽化

• 液态烃、液氨、乙醛、异丁烷、丙烯等

沸点低、蒸汽压高

摩擦热易使密封面液膜汽化，容易干运行

对轴封要求

摩擦副摩擦系数低；防密封面结冰（大汽侧）

采取措施

平衡型或两道密封；摩擦副用WC-C、SiC-C组合；加强冷却、冲洗措施

• 石蜡、渣油、沥青、尿素、液硫、酚醛树脂，增塑剂

凝固点高

温度变化引起介质固化，妨碍动环润滑

对轴封要求

注意保温；要求冲洗，避免凝固

采取措施

加强保温措施，采用蒸汽背冷

易结晶

• 硫胺、磷胺、苛性钠、氢氧化钙、磷酸胺、绿液、丁醇

溶解度变化

温度变化使溶解物析出，导致摩擦副早期损坏

对轴封要求

使用硬材料，充分冷却或保温

采取措施

两道密封和WC-WC硬对硬组合，加强冲洗、冷却或保温，采用单个大弹簧结构，用清水背冷

含固体颗粒

• 釜底、塔底残油，油浆，原油

汗固体颗粒或杂质浓度大

引起密封件卡堵和磨损

对轴封要求

结构上能排除杂质，密封面使用硬材料

采取措施

两道密封和WC-WC硬对硬组合，采用初滤、旋流分离器、磁性过滤器，考虑冲洗

易聚合

• 糠醛、甲醛、乙烯、氯乙烯单体、丙烯醛、醋酸乙烯、甲醛水、提余液等

温升引起聚合

摩擦热和搅拌热使温度上升，引起聚合

对轴封要求

注意保持温度不超过聚合温度，保证充分冷却，端面使用硬材料

采取措施

采用两道密封、提高封液量，加强冷却，采用硬质合金环，加强弹簧比压，采用金属波纹管

易溶解

• 异丙醇（对水）、磺化油（对水）、戊烷（对油）、明矾（对水）、硫酸铜、硫酸钾（对水）、橡胶（对苯、液氨、氨水）、甘油（乙醇）

有溶解性

会使密封圈溶解，使碳石墨的结合材料破坏

对轴封要求

要求耐水、油、乙醇等

采取措施

分别采用耐油橡胶、F4或金属填料；使用填充玻璃纤维的F4，采用WC-WC，注意耐腐蚀性；对苯、氨、氨水不能使用氟橡胶

强腐蚀强氧化

• 盐酸、硫酸、铬酸

腐蚀性大

接触介质材料要求耐腐蚀

对轴封要求

要求材料耐腐蚀

采取措施

按腐蚀菜篮子表选用材料

易燃易爆有毒

• 环已烷、四乙基铅、氢氟酸等

毒性、可燃性

外漏会引起事故

对轴封要求

要求收集泄漏液或采取稀释；要防止漏出机外

采取措施

利用背冷方法捕集或稀释，采用两道密封，利用阻塞使之与外界隔离

高粘度

• 硫酸、润滑脂、齿轮油、渣油、气缸油、硅油、苯乙烯

粘度高

注意动环润滑性，弹簧易受阻碍，粘度随温度变化，密封面易损坏

对轴封要求

密封面采用硬材料，弹簧要能克服阻力，要求加温或加热

采取措施

采用静止形两道密封或刃边密封；采用WC等硬材料，考虑保温结构

受温度限制

容易固化、引起腐蚀性增大、聚合、汽化等影响

对轴封要求

要求低于或高于某些温度条件

采取相应措施