端面比压、弹簧比压、端面宽度是影响机械密封泄漏量、摩擦热量的重要因素,考虑摩擦特性、密封性能满足密封的要求,正确选择弹簧比压、端面比压,是机械密封维持最佳工况的关键。对于摩擦热量过大产生局部高温的情况,通过自冷却或强制冷却,使机械密封及时散热,防止密封失效,延长使用寿命。

在聚酯装置开车过程中,终聚釜搅拌轴机械密封发生2次泄漏事故。通过对机械密封承受的弹簧比压、端面比压与轴向合力分析,发现弹簧比压低与隔离液压力波动是导致机械密封发生泄漏故障的主要原因;通过增加弹簧钢丝直径和PLAN54隔离液的密封油站技术改造解决以上问题,机械密封能够稳定、可靠运行。

浮动油封的结构参数决定端面比压的大小,进而直接影响其密封效果,因此建立端面比压与结构参数的准确关系,对浮动油封的设计有重要意义。利用Abaqus软件建立浮动油封的二维轴对称模型,通过仿真正交试验分析浮动油封的几何参数、安装间距、O形密封圈硬度等结构参数对端面比压的影响,并对影响端面比压的关键因素进行参数分析,得到端面比压与浮动油封结构参数之间的回归模型,最后通过试验验证回归模型的准确性。结果表明:影响浮动油封端面比压的

作用在密封环带单位面积上净剩的闭合力端面比压Pc是影响机械密封性能的主要因素之一。文中对釜机械密封端面液膜反压系数λ和载荷系数K均做了计算求导,特别对双端面机械密封反压系数和载荷系数进行了分析,通过较为详尽的论证,得出釜用机械密封端面比压的设计计算方案。

以ANSYS Workbench为工作平台,采用ANSYS Meshing模块为三维气体通道进行非结构化网格划分,利用Fluent技术对流动在迷宫密封通道内的气体进行模拟分析,验证双侧迷宫密封结构在工作过程中的优势和有效性,分析双侧迷宫密封间隙以及节流齿等因素对迷宫密封性能的影响。结果表明：双侧迷宫密封结构的密封效果要优于单侧迷宫密封结构和间隙密封结构;双侧迷宫密封的密封间隙越大,气体的泄漏量越大;在规定密封长度内存在最佳节流齿宽度;节流齿逆于气体来流方向时的密封效果更好,并且节流齿存在最佳密封倾斜角度。

釜用机械密封的使用工况复杂,经常出现失效或损坏,特别是在侧入式搅拌设备上,或介质具有腐蚀性、含固体颗粒时,必须针对性的研究设计才能保证机械密封使用性能。结合对机械密封长期的应用研发经验对此作了论述,并提出了不同条件下的解决方案。

光滑平面普通机械密封（或称为接触式机械密封）以工作压力、泄漏量和使用寿命作为产品的主要性能指标，结合釜用机械密封试验及其理论对三者关系以及影响因素作了分析论述，可以作为光滑平面普通机械密封设计参考依据。