軟密封填料

軟密封填料，俗稱泥狀軟填料，是一種新的無石棉高分子材料合成的密封填料，外觀如膠泥狀具有特殊的可塑性，能夠在填料涵內由兩端盤根環封閉住填料後形成圓筒狀的滑塊，與軸的相對運動面之間產生非常薄的液膜，由於軟填料的特殊材料的作用，產生的摩擦熱接近於零。因此是世界上產生摩擦阻力最小填料之一，而填料之間高分子阻隔劑的作用保證了介質之間的不滲漏。因此，該種填料是唯一一種可塑的、低摩檫而不需冷卻水沖洗的泵用填料。

基本介紹

• 中文名：軟密封填料
• 俗稱：泥狀軟填料
• 實質：密封填料
• 特點：具有特殊的可塑性

工作原理簡介

理論研究

黑色軟密封填料

目前，軟填料密封理論研究的主要任務就是如何利用軟填料密封有效地解決工業生產中遇到的密封問題。密封件在實現對被密封流體介質有效密封的同時，必須保證密封有足夠長的使用壽命和較低的摩擦功耗和磨損速率。從密封的角度出發，要求泄漏率儘可能小，但必須同時考慮摩擦、磨損和壽命問題。

(1)儘量小的密封泄據間隙

從流體通過軟填料密封泄漏的機理分析可以看出只要存在間隙、存在泄漏通道，就會產生泄漏。軟填料密封的本質就是利用密封填料柔軟特性、在軸向壓緊力的作用下徑向膨脹阻塞可能存在的流體泄漏通道。為達到這的，軟填料密封設計理論認為，對軟填料密封施加的力必須使填料與被密封表面之間產生的接觸應力能封堵被密封流體壓力的作用。一般要求填料函底部的徑向接觸壓力必須等於或大於被密封流體的壓力，這一原理一直是軟填料密封設計的主要理論準則。

多孔隙泄漏機理揭示密封界面的微觀不平為流體的泄漏提供了通道，為達到有效密封從而要求填料柔軟而富有彈性。填料柔軟使其受變形後能較易填塞密封界面的微觀泄漏通道，並且摩擦功耗低；良好的填料回彈性可以補償固體積損失引起的應力鬆弛，以及降低被密封軸不圓度及偏擺對密封作用的不利影響。要求填料具有良好的回彈性與柔軟性，也是開發新型填料一直遵循的基本觀點。為防止或減少牯附作用造成的泄漏，應儘量減少微觀凹槽的深度，降低被密封軸的表面粗糙度不失為一種有效方法。減少和防止動力泄漏的有效方法是避免在轉軸表面上殘留螺旋形痕跡或控制螺旋形痕跡的方向，使之與流體泄漏方向相反。

(2)良好的潤滑性能

軟填料密封良好的潤滑性能是保證密封長周期運行的必要條件，同時使密封具有較低的摩擦功耗和磨損速率。為了保證良好的潤滑條件，軟填料密封通常允許少量的泄漏存在。對於一般的填料(不包括具有自潤滑性能的填料)只是對流體的流泄起節流作用而不是將其完全阻止或封閉填料中浸漬潤滑劑或提高填料本身的自潤滑能力就是為 保證填料具有良好的潤滑性能。

(3)軟填料密封機理的“軸承效應”和“迷宮效應”辨析關於軟填料密封如何保證持久穩定地起密封作用，有兩種常見的觀點，即“軸承效應”和“迷宮效應”。軟填料裝人密封腔後，經壓蓋對它作軸向壓縮，使它產生徑向力保持與軸緊密接觸，建立起密封狀態。與此同時，填料中浸漬的潤滑劑被擠出，在接觸面之間形成液膜。呈“邊界潤滑”狀態，類似滑動軸承，故稱為“軸承效應”。早在60年代，有人指出，“填料在需要潤滑這一方面很像軸承”。有的文獻認為，“在典型的密封裝置中，流體流經很小的問隙，對於填料就像潤滑劑的作用一樣當密封構件配台過緊時，流體流不進去，填料就會幹轉，除非潤滑劑由別的方法來提供，否則填料就會發熱、變硬，並劃傷軸。和軸承的破壞一樣”。因此按照“軸承效應”的觀點，要求軟填料密封必須像軸承一樣。應得到良好的潤滑。

關於“迷宮效應”，意思是說，“填料壓緊後，未接觸的凹部形成小溝槽，有較厚的液膜，當軸與填料有相對運動時，接觸部分與非接觸部分組成一道道規則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用”，並認為良好的密封在於維持“迷宮效應”。不少作者都支持這一觀點。

這種“迷宮效應”的解釋，氣體迷宮密封的原理是氣體通過密封齒和膨脹空腔，依靠節流、膨脹和渦流摩擦使速度能轉換成摩擦耗能而實現逐級降壓達到密封 。而填料密封中微觀不平度構成的所謂“迷宮”，並投有這種降壓作用。實際上，恰恰相反，它是造成多空隙泄漏、粘附泄漏或動力泄漏的基本條件。

早在60年代，就人就提到過，“填料函的操作像一個可調整的迷宮。迷宮的大小，決定於填料在軸向力作用下徑向膨脹的能力，流體通過填料界面的泄漏可以認為是通過一個有敬徑向問隙為Cr的環隙，以層流的形式實現。間隙由無數類似迷宮的泄漏通道所組成，問隙的太小反比於密封比壓”。顯然，這裡提到的“迷宮”，正是為流體泄漏提供的泄漏通道。所以，如果按維持或加強“迷宮效應” 的觀點改進軟填料密封性能將得出相反的效果。

特點

1：不需沖洗和冷卻。

2：可節約軸功率的消耗，節約電能。

3：永不磨損軸和軸套。

4：可線上修復（即在不停機的狀態調整、修復和補充），維修強度低。

5：安裝簡單，維護方便。

6：無規格限制，可減少庫存，使用壽命長。

7：泄漏量減少或可做到無泄漏。

8：具有反覆使用性，長期使用綜合經濟效益顯著，管理上台階。

軟填料、盤根及機械密封對比表：

品種	盤根	TD-2000軟填料	機械密封
優點	1、廉價; 2、安裝簡單	1、不需冷卻水; 2、節能; 3、不磨軸套; 4、可線上修復; 5、安裝維護方便; 6、減少磨損、使用壽命長; 7、基本不泄漏; 8、可反覆使用、長期經濟	1、基本不泄漏; 2、不損傷軸; 3、電耗低
缺點	1、泄漏; 2、冷卻水，消耗水。; 3、泄漏造成污染。; 4、損傷軸套; 5、庫存品種多。; 6、消耗電能; 7、使用壽命短	1、不適用高溫，高壓的密封。	1、安裝困難，要求高，易造成安裝過程的損壞。; 2、供貨不及時。; 3、更換難。; 4、一旦損壞，泄漏難以控制，易造成軸承燒壞。; 5、大規格無法製作，價格昂貴。

型號規格

白色軟密封填料

根據工作介質及工況條件的不同，選擇相應的軟填料：

工況條件	黑色軟填料	白色軟填料	黃色軟填料
溫度範圍	-8℃--180℃	-18℃--200℃	-20℃--230℃
壓力範圍	8BAR	10BAR	15BAR
極限速度	8m/s	10m/s	15m/s
耐化學反應性PH值	PH4--13	PH2--13	PH1--14
適用的工作介質	一般的水基介質，污水微小的酸和鹼	強酸、鹼、工業污; 水一般的化學府腐; 蝕介質。	除發煙硝酸等大部分; 介質及高壓狀態的泵。

安裝指南

1：拆開泵體壓蓋，清除所有舊的盤根及其他連線物的輔助裝置，拆除分水環或將水環推入底端。

2：清潔軸或軸套，將軸套上的銹垢及水垢清除乾淨，以減少潤滑的阻力。

3：選擇兩端環用盤根，應按工況條件的不同選擇不同的端環盤根，大小應按填料涵的間隙大1mm的盤根為益。

4：盤根接口切成45°的斜角，長短必須以包裹住軸套合縫為準，不可過長或過短。切口的長角方向儘量與軸的旋轉方向相同。

5：安裝時先將盤根底環裝入填料涵的底部，並用裝填工具將底環壓緊、壓實，以保證底環的平整和不轉動。

6：將軟填料揉成條形盤根狀裝入填料涵，每根軟填料的連線必須不留縫隙，以保證其填料涵內的飽和度，不可過分壓緊，亦不可產生空隙，適當的飽和度是軟填料安裝好壞的關鍵。

7：每條軟填料裝入並稍微壓緊後，裝入外端環盤根，並預留出壓蓋的位置。壓蓋將外環輕輕壓入，使之緊貼軟填料部位並有一定的推入感，壓蓋必須壓入填料涵內有5mm以上的深度為合適。

8：啟動泵空轉30秒左右停機，可將壓蓋往後退出2mm左右，再正常啟動泵，填料涵不升溫，壓蓋不擺動為合適。可調節壓蓋螺栓來控制泄漏，正常運轉半小時後，不升溫，泄漏在允許範圍內既完成安裝全過程。

註：對於抽真空負壓泵的填料安裝必須在專業人員的指導下方可規範完成安裝。

維護方法

1：冷卻水管路拆除後，可將填料涵的入水口處裝上一球閥，球閥始終保持待開的位置。

2：安裝完畢開機半小時後，若填料涵泄漏過大，可在球閥口將軟填料徐徐補入直至不漏。但注意必須邊加入邊觀察，以不發熱為準。切不可在短時間內大量壓入，以免造成盤根切口錯位或入口處過飽發熱。

3：泄漏過大也可許壓蓋徐徐的推入直到不漏或泄漏減少。

4：長期使用後若注入口難以加入填料時，可在停機狀態下將外環盤根取出，將軟填料揉成條狀補入填料位置，再將盤根外環壓入也可達到止漏的效果。因而維護起來非常方便。