重载、高速、卫生等苛刻工况下的动密封是如何实现的？

动密封

如果您问起华越国际的愿景，那么相信每一个华越人都会毫不犹豫的说，我们希望帮助客户、社会一起共同创建一个更清洁、更安全的世界。寻求更好的密封解决方案，而这些也是至今仍深深困扰终端用户的问题：

如何在生产制造过程中不断降低污染泄漏率？

如何确保动密封性能？

如何让其在使用过程中依然保持优异的密封性？

动密封是密封与设备的接触面有相对运动的密封形式，一般按密封原理分为接触型与非接触型密封两大类；按照设备载荷的方式分为一般载荷密封和重载密封。

1 动密封与静密封

简单来说就是，静密封是不会有相对运动的密封，那动密封就是有相对运动的密封。静密封比如一些密封垫呀，密封胶呀，胶粘剂之类。那动密封就像电机轴旋转的同时要保证密封效果，比如一些反应釜，船舶尾轴，所以要进行密封。动密封相比于静密封复杂得多。比如水下机械臂，IP67等级不能在水下动，密封等级要达到IP68，甚至更高的防水密封等级。

2 简介5种动密封形式

动设备密封问题是伴随着设备的运行而始终存在的。

今天特意为大家梳理出动设备上常用的各类密封形式和使用范围以及特点，让大家能够对密封问题有一个更深的了解。

一、填料密封

填料密封按其结构特点可分为：软填料密封、硬填料密封、成型填料密封。

1、软填料密封

软填料类型：盘根

盘根通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。

软填料适用场合：

盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制，且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等，也会对盘根的材质选择有所要求。

石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的最有效的产品之一。耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可靠。

芳纶盘根是一种高强度的有机纤维，编织成的盘根再经浸渍聚四氟乙烯乳液和润滑剂。

聚四氟乙烯盘根是以纯聚四氟乙烯分散树脂为原料,先制成生料薄膜,再经过捻线,编强织成盘根.可广泛用于食品、制药、造纸化纤等有较高清洁度要求，和有强腐蚀性介质的阀门、泵上。

2、硬填料密封

硬填料密封有开口环和分瓣环两类。

二、机械密封

机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。

机械密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。

三、干气密封

干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。

特点：

密封性能好，寿命长，不需密封油系统，功率消耗少，操作简单及运行维护费用低。

干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主体密封。

适用场合：

离心式压缩机等高速等高速流体机械，适用于少量工艺气泄漏到大气中无危害的工况，如空压机，氮压机等。

四、迷宫密封

迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。

迷宫密封是离心式压缩机级间和轴端最基本的密封形式，根据结构特点的不同，可分为平滑式、曲折式、阶梯式及蜂窝式等四种类型。

1、平滑式迷宫密封

平滑式迷宫密封有整体和镶片两种结构，它结构简单，便于制造，但密封效果较差。

2、曲折式迷宫密封

曲折式迷宫密封也分整体和镶片两种结构，这种迷宫密封的结构特点，是密封齿的伸出高度不一样，而且高低齿相间排列，与之相配的轴表面，是特制的凹凸沟槽，这种高低齿与凹凸槽相配合的结构，使平滑的密封间隙变成了曲折式，因此，增加了流动阻力，提高了密封效能。

但只能用在有水平剖分面的缸体或隔板中，并且密封体也要做成水平剖分型。

3、阶梯式迷宫密封

阶梯式迷宫密封从结构上分析它类似于平滑式迷宫密封，而密封效果却与曲折式迷宫密封近似，常用于叶轮盖板和平衡盘处。

4、蜂窝式迷宫密封

蜂窝式迷宫密封的密封齿片焊成蜂窝状，以形成复杂形状的膨胀室，它的密封性能优于一般密封形式，适用于压力差较大的场合，如离心式压缩机的平衡盘密封。

蜂窝式迷宫密封制造工艺复杂，密封片强度高，密封效果较好。

五、油封密封

油封密封是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合的化工泵上。

六、动力密封

化工泵在运转时，副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体，从而实现密封。

停车时，副叶轮不起作用，因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的化工泵泄漏。

副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长，化工泵运转中可实现滴水不漏，因此在化工泵输送含杂质介质的泵上经常采用。

七、迷宫密封

螺旋密封也是动力密封的一种形式，它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽，轴和套之间充有密封介质。

轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。

由于密封之间不发生磨擦，因而寿命长，但由于结构空间的限制，其螺旋长度一般较短，因而其密封能力也受到局限。

在泵降速使用时，其密封效果则会大打折扣。

3 品牌推荐及发展趋势（Garlock 卡勒克密封技术 ）

Garlock 是一家着重于安全性、产品寿命和生产效率的高性能流体密封及管道解决方案跨国制造商。我们与客户、行业协会和政府机构合作，了解他们独特的密封挑战并采取创新的解决方案，以便在提高盈利能力的同时确保人员的安全。

我们的解决方案为以下行业提供业界领先的密封完整性和性能：

Garlock 的历史可以追溯到 125 年前，目前在全球范围内拥有制造和分销机构，从而使我们以前所未有的响应性和独创性满足客户的需求。

我们还运营着最先进的研究、开发和测试机构，以继续推进密封行业的现状，从而满足我们工业客户快速变化的需求。

通过将最具创新性的产品与无与伦比的服务和强烈的环保承诺相结合，我们提供可提高工厂生产率、降低成本并符合日益严格的环保法规的解决方案。

4 医药食品的应用及案例分享

在制药工业和食品的生产过程中，除了需要安全可靠的密封解决方案外，还需要避免污染物以及避免细菌的产生，否则后果是非常严重且有害的。通常医药食品工艺中需要花费昂贵的成本进行高频率的清洁和灭菌消毒，对密封解决方案合作伙伴来说，避免污染源和提供长期可靠的有效密封性都非常重要。用于这类行业的密封产品有一个共同点：满足高洁净度要求，如满足医药食品行业领域中有影响力组织如FDA (美国食品药监局)、USP VI (美国药典)，3A或EHEDG (欧洲卫生工程和设计组织)等提出的认证或特定需求等。

Garlock在过去20年里，开发了一系列高洁净度密封解决方案，行之有效地解决了医药食品行业里各种工艺过程的生产和维护管理过程中的密封难题。

背景：

该密封方案是应用在制药的湿法混合制粒机上，其工艺要求主要是在一个设备中一次性完成药粉混合、加湿、搅拌和制粒。设备运行时的状态是各种的粉料从顶部输入，同时添加一定量的气态或液态的粘合剂。下旋转搅拌和侧旋转制粒同时进行，在物料充分的混合、翻转及碰撞后，形成稳定、符合工艺要求的颗粒。

面临的挑战：

由于工艺的要求，要求搅拌桨和制粒刀的转速能使得物料产生三维的运动。因此对密封部位的要求是可以承受高速的旋转、应对三态的混合物料状态，以及满足高温和一定的压力要求。因为是药品的生产，因此密封的材料必须符合FDA规范要求。

操作工况：

温度；最高的油温可达150℃

介质：粉料、粘合剂（酒精）、水、小分子颗粒

压力：0.25MPa

转数：搅拌轴50-500RPM；制粒轴300-3000RPM

尺寸：搅拌轴75x100x10mm；制粒轴300-3000RPM

解决方案：

根据设备的工况，选用满足FDA要求的GYLON唇的PS-SEAL轴封，长期使用下来，展示了其优异的密封效果，可以满足如下的要求：

1、满足医药行业的FDA规范要求；

2、满足特殊物料（药粉小颗粒）的密封要求；

3、满足在干摩擦的状态下的密封要求；

4、满足医药行业的CIP和SIP时对密封的要求；

5、满足在高速、高温及承压时的密封要求。

选型：

Garlock为您推荐

PS-SEAL®高性能改性聚四氟乙烯轴封

产品亮点

使用PS-SEAL®高性能改性聚四氟乙烯轴封意味着在高转速、高压、磨损颗粒和极端温度等工况下能够提供可靠密封的产品线。PS-SEAL®的唇因为是特殊改性聚四氟乙烯GYLON®材料制成，可以应对大部分的磨蚀性介质和腐蚀性介质。传统的油封或其它密封型式很难在上述的工况中提供有效密封，或者根本无法在上述任一条件下使用。

应用的行业

PS-SEAL®因着结构和Garlock专利研发的改性聚四氟乙烯GYLON®材料独特的特性，广泛地使用在医药、食品和化工等领域。Garlock独有的改性聚四氟乙烯GYLON®材料从配方到工艺控制已符合美国的FDA要求，并获得了美国药典USP VI认证以及欧盟的1935.2004认证，符合ATEX防爆应用要求。这给予了客户在这些特殊工况中使用PS-SEAL®改性聚四氟乙烯的轴封时极大的质量保证和安全保证。而在面对一些特殊颗粒、粘性和腐蚀性的介质应用中，PS-SEAL®不可或缺地成为机械密封和编织盘根的替代品，以弥补这两种产品在性能、安装维护、可靠性的上带来的不足。

产品性能和技术参数

▲ 在高压和极真空下使用；

▲ 可承受最高的线速度45m/s；

▲ 耐受的温度范围广-130°F (-90°C) 至 +500°F (260°C)；

▲ 卓越的化学耐性，可抵抗几乎所有的化学介质；

▲ 兼容在线消毒和在线清洗流程(SIP/CIP)；

▲ 良好的干式运转性能；

▲ 低摩擦系数，高耐磨性；

▲ 压力高达 362.6 psi (25 bar)