软填料（流化床填料）

软填料密封存在的主要问题有哪些

1.受力状态下的软包装是一个柔性体，压紧力的传递不同于刚体。填料对轴的压力的轴向分布如图4-6所示。从靠近压盖的一端到远离压盖的一端，直接与压盖相邻的L ~ 2匝压紧力约为平均压紧力的2 ~ 3倍，此处磨损特别严重，产生沟槽。此时压紧压力会急剧上升，磨损进一步加剧，导致密封失效。填料转动越多，轴向长度越大，比压越不均匀。所以试图通过增加圈数来提高密封能力是没有用的。有两种方法可以改善：一是安装填料时，尽可能从第一圈填料开始压，一个一个依次压，最后压压盖，使压紧力尽可能沿轴向均匀分布，保证轴向磨损均匀。但由于操作麻烦，在野外使用时往往很难做到。另一种方法是采用分段压紧结构，两个填料函叠加，外箱底部同时作为内箱的压盖。这样每个盘根盒的盘根网数量少，压紧力均匀，总匝数增加，可以提高密封能力。2.自动补偿能力。软填料磨损后，填料、轴和箱壁之间的间隙增大，而一般的软填料密封结构没有自动补偿压紧力的能力。随着间隙的增加，泄漏逐渐增加。因此，需要经常拧紧压盖螺栓。使用弹簧压缩或螺旋弹簧压缩可以在一定程度上得到补偿。但由于填料磨损较大，特别是重要官面磨损后，需要补充的压紧力较大，弹性元件的补偿能力有限，所以这种压紧方式在实际生产中使用不多。3.散热软填料中，滑动接触面大，摩擦产生的热量大。散热时，热量需要通过较厚的填料，而较软的填料大多导热性差，所以摩擦加剧，密封寿命会明显降低。为了改善散热条件，可以使用表4-13中所示的带液体密封圈的填料箱或夹套冷却填料箱。液体密封盒内装有1 ~ 2个液体密封环，液体密封环的孔与密封盒的丝孔相连，这样就引入了冷却水或液体密封，液体密封盒的压力略高于介质压力(密封盒的工作压力高0.1 ~ 0.2 MPa)，既能直接冷却密封面，又能润滑摩擦面，堵塞密封介质。4.轴振动或偏斜的影响在某些工况下，轴有较大的振动和偏斜，导致软填料与轴之间的间隙周期性变化，磨损和泄漏增加。调心填料函可以克服这些缺陷，即利用柔性材料的吸振作用，使轴套或外套对中，消除和减小振动或偏斜引起的偏心对密封的影响。针对软填料密封存在的问题，除了上述结构上的改进外，还可以从填料材质和类型上考虑，如高温高压下的石棉填料和金属丝增强的波纹填料；在强腐蚀条件下使用氟纤维填料可以进一步提高软填料密封的应用范围。综上所述，虽然软填料密封存在的问题有各种改进措施，但寿命短、泄漏量大的关键问题并不能得到根本解决。但由于其结构简单、运行可靠、价格低廉，仍被广泛使用。例如，在低参数条件下，大多数阀门的轴封采用软填料密封，也具有较长的使用寿命。

软密封填料的工作原理简介

目前，软填料密封理论研究的主要任务是如何利用软填料密封有效地解决工业生产中遇到的密封问题。虽然密封件能有效地密封被密封的流体介质，但必须保证密封件具有足够长的使用寿命和较低的摩擦功耗和磨损率。从密封的角度来说，泄漏率要尽可能小，但必须同时考虑摩擦、磨损和寿命。(1)尽可能小的密封间隙。从流体通过软填料密封泄漏的机理分析可以看出，只要有间隙和泄漏通道，就会发生泄漏。泄漏填料密封的本质是利用密封填料的柔软特性，在轴向压缩力的作用下径向膨胀，堵塞可能的流体泄漏通道。为了实现这一点，软填料密封的设计理论认为，施加在软填料密封上的力必须使填料与密封面之间产生的接触应力阻断密封流体压力的作用。通常，填料函底部的径向接触压力必须等于或大于密封流体的压力。这一原则一直是软填料密封设计的主要理论标准。多孔泄漏的机理揭示了密封界面的微观不均匀性为流体泄漏提供了通道。为了实现有效的密封，要求填充物柔软且有弹性。填料的柔软性使得变形后更容易填充密封界面的微观泄漏通道，摩擦功耗低；良好的填料弹性可以补偿固体体积损失引起的应力松弛，减少密封轴的不圆度和偏斜对密封功能的不利影响。对填料良好回弹性和柔软性的要求也是开发新型填料的基本观点。为了防止或减少因卡死引起的泄漏，减小密封轴的微槽深度和表面粗糙度是一种有效的方法。减少和防止动力泄漏的有效方法是避免在转轴表面留下螺旋痕迹或控制螺旋痕迹的方向，使其与浮体的泄漏方向相反。(2)良好的润滑性能软填料密封良好的润滑性能是保证密封长期运行的必要条件，同时密封具有较低的摩擦功耗和磨损率。为了确保良好的润滑条件，软填料密封通常允许少量泄漏。对于一般的填料(不包括具有自润滑性能的填料)，它只是对流体的流动起到一个节流阀的作用，而不是完全阻止或密封填料，在其中浸渍润滑剂或提高填料本身的自润滑能力是为了保证填料具有良好的润滑性能。(3)软填料密封机理的“轴承效应”和“迷宫效应”分析。如何持久稳定地保证软填料的密封效果，有两种常见的观点，即“轴承效应”和“迷宫效应”。软填料装入密封腔后，被压盖轴向压缩，产生径向力，与轴保持紧密接触，形成密封状态。同时，浸渍在填料中的润滑剂被挤出，在接触表面之间形成液膜。处于“边界润滑”状态，类似于滑动轴承，故称“轴承效应”。回到20世纪60年代

，有人指出，“填料在需要润滑这一方面很像轴承”。有的文献认为，“在典型的密封装置中，流体流经很小的问隙，对于填料就像润滑剂的作用一样当密封构件配台过紧时，流体流不进去，填料就会干转，除非润滑剂由别的方法来提供，否则填料就会发热、变硬，并划伤轴。和轴承的破坏一样”。因此按照“轴承效应”的观点，要求软填料密封必须像轴承一样。应得到良好的润滑。关于“迷宫效应”，意思是说，“填料压紧后，未接触的凹部形成小沟槽，有较厚的液膜，当轴与填料有相对运动时，接触部分与非接触部分组成一道道规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用”，并认为良好的密封在于维持“迷宫效应”。不少作者都支持这一观点。这种“迷宫效应”的解释，气体迷宫密封的原理是气体通过密封齿和膨胀空腔，依靠节流、膨胀和涡流摩擦使速度能转换成摩擦耗能而实现逐级降压达到密封 。而填料密封中微观不平度构成的所谓“迷宫”，并投有这种降压作用。实际上，恰恰相反，它是造成多空隙泄漏、粘附泄漏或动力泄漏的基本条件。早在60年代，就人就提到过，“填料函的操作像一个可调整的迷宫。迷宫的大小，决定于填料在轴向力作用下径向膨胀的能力，流体通过填料界面的泄漏可以认为是通过一个有敬径向问隙为Cr的环隙，以层流的形式实现。间隙由无数类似迷宫的泄漏通道所组成，问隙的太小反比于密封比压”。显然，这里提到的“迷宫”，正是为流体泄漏提供的泄漏通道。所以，如果按维持或加强“返物旦迷宫效应” 的观点改进软填料密封性能将得出相反的效果。

软填料密封对盘根有哪些要求

结构简单、装拆方便，成本较低，使用安全可靠。软填料常制成圆形、长形、长方形、楔形、三角形、锥套形等多种形状。　　泥状填料------也称：“注入式软填料”由新一代高性能纤维配以特殊的油脂及润滑，精制而成的高级“盘根”——软填料，任意尺寸，任意形状，极易安装，通过衫键专用的高压枪便可直接注射，不必象传统的盘根，需要预切割，能适用任何尺寸的填料函密封。　　软填料密封适用范围广泛，如高压往复泵或低转速泵、高温阀杆、阀或填料 盒的密封。介质压(1.3×lO-3)~35MPa,工作温度-50~600℃，密封面线速度至20m/s。闽门软填料密封工作参数还可高出上述范围。软填料密封结构表现如下：　　1、不需冲洗和冷却。　　2、可节约轴功率的消耗，节约电能。　　3、永不磨损轴和轴套。　　4、可在线修复(即在不停机的状态调整、修复和补充)，维修强度低。　　5、安装简单，维护方便。　　6、无规格限制亮塌慎，可减少库存，使用寿命长。　　7、泄漏量减少或可做到无泄漏。　　8、具有反复使用性，长期使用综合经济效益显著敬敬，管理上台阶。