波纹管

金属波纹管的特点 (1）具有优越的追随性。由于本身全封闭，在结构上消除了普通弹簧密封中所必有的动静环与轴套(或轴）的动环密封圈，使波纹管自身的弹率充分被利用形成比压。而普通密封由于密封圈的存在，在动环与轴套发生相对位移时需消耗部分平衡力。在使用过程中，普通机械密封常常会因为装置波动或操作工艺等多方面原因造成泵体抽空现象，此时动环密封圈的存在使端面打开后不能及时复位，造成机械密封的泄漏，而波纹管机械密封在结构上消除了这个造成密封失效的途径。因其几乎不受泵体抽空的影响，显示了良好的补偿性，在易抽空的轻烃泵、减压塔底泵等泵中表现突出，使波纹管密封得以普及应用。 (2）耐高温性。由于波纹管密封不受普通弹簧密封中的动环密封圈的影响，适用的介质及温度大大扩大。通常普通机械密封的动环密封圈的材质多采用聚四氟乙烯橡胶等有机化合物，这些有机化合物在一些介质中，会同介质产生化学反应，在低温和较高温度情况下，会改变其物理性能，产生硬化，使密封失效。而波纹管密封可以不受以上因素的限制，通常适用于苯、酮、烯烃、烷烃以及一般油类、酸、碱、盐等众多介质，适用温度范围也可在250～400℃。当然，这也需要对金属波纹管进行严格选材焊接及热处理。 (3）平衡性。波纹管密封与普通密封相比较，不需要在轴套上加工出台阶，本身就可建立平衡直径，处于平衡状态(一般为部分平衡）。而且波纹管内外径尺寸可以调整，能达到理想状态，所以波纹管密封在应用中一般设计为平衡型。 (4）泄漏点少。动环与静环密封点用金属或非金属垫片通过螺栓紧固方式进行密封和连接，很难发生泄漏情况，实质上波纹管密封的泄漏点只有摩擦副这个动密封点，无疑泄漏几率大大减少。而普通机械密封的泄漏渠道主要有三个：动环密封圈、静环密封圈及摩擦副端面。在这三种泄漏渠道中，因动环密封圈、静环密封圈失效造成的密封泄漏占总泄漏的40%。 (5）抗振性及高速性。波纹管密封取消了动环密封圈，大大减少了由于泵体振动或轴振造成的通过动环密封圈的传递而引起的动环振动，使动环免受大的影响，这通常称之为密封的浮动性。当波纹管设计成带有阻尼装置的静止式结构时，阻尼器可有效地防止在高速旋转情况下产生的与轴及泵体的共振，因此适用的线速度被大大地提高，其线速度可达100m/s。 (6）可降低弹簧比压。普通机械密封使用过程中弹簧比压一般设计在0.15～0.25MPa，而波纹管密封的弹簧比压一般设计为0.05～0.15MPa之间，波纹管密封为静止式结构时，弹簧比压明显偏小。因此，由弹簧比压产生的摩擦热量减小，降低了端面温度，从而减少了摩擦时端面的磨损量，即减少了机械功耗，提高了密封性能，延长了密封使用寿命。 (7）本身可传递扭矩。普通机械密封在运转中，传递扭矩的结构形式多种多样，例如利用拨叉、销钉、螺钉紧固来传递扭矩。一般情况下，波纹管密封可直接传递扭矩，结构上得以简化，避免了传递结构失效引起的故障，提高了机械密封的可靠性。当波纹管密封的工作压力超出许用扭矩时，常常在结构上加拨叉等结构，增加其抗扭矩的能力及稳定性，起到辅助作用，可广泛应用于高压高速密封中。 (8）设计一定的结构，可降低由于水结垢导致的密封失效。在很多地区，由于水质较差，结垢指数较高，再加上没有特定的软化水处理装置，普通机械密封中动环密封圈因水结垢导致失效的现象很多，一直是个老大难问题。把波纹管密封设计成为外冷式或静止式结构，可有效地防止水结垢。如果结构设计不合理或应用不当，波纹管密封也易结垢，导致密封失效。因此，建议使用波纹管时，以一次水或软化水为冷却水，最好不要用循环水，这样，波纹管密封的工作环境会大大改善，可延长其使用寿命。要注意的是波纹管的内径与轴或轴套的间隙不能过小，单面间隙不能小于1.5mm，如果间隙过小，冷却效果不好，会造成冷却水结垢。