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迷宫密封是一种在旋转部件和固定部件之间,有许多曲折腔室的密封,以减少泄漏。迷宫密封是在转轴周围设置若干个依次排列的环形密封齿,齿间形成一系列的截流间隙和膨胀腔。当密封介质通过迷宫的间隙时,产生节流作用,达到防止泄漏的目的。
由于迷宫密封的转子和壳体之间有间隙,因此没有固体接触,不需要润滑,允许热膨胀,适用于高温、高压和高速频率。这种密封形式广泛用于汽轮机、燃气轮机、压缩机和鼓风机的轴端和级间密封,以及其他动密封的前密封。管道泄压设备的设备设计也可参考迷宫密封。
流体通过迷宫产生阻力并减小阻力的作用流量称为“迷宫效应”。对于液体,有流体动力效应,包括水力抗磨效应和流动收缩效应;对于气体来说,还有一个热力学效应,即气体在迷宫中压缩或膨胀产生的热量转换;另外还有“通风效果”等等。迷宫效应是这些效应的综合反应,因此迷宫密封机理非常复杂。
迷宫密封可以根据不同的标准进行不同的分类。工程上常用的迷宫密封有三种简单的结构类型,即直通密封、交错密封和阶梯密封密封可分为单级迷宫密封、双级迷宫密封和多级迷宫密封。迷宫密封也可以根据密封的齿结构不同分为两类:密封板(垫片)和密封圈。
压力攻丝机设备中的迷宫密封具有以下特点:
1.迷宫密封为非接触式密封,无固体摩擦,无润滑,适用于高温、高压、高速、大尺寸的密封条件。
2.迷宫密封运行可靠,功耗低,维护简单,使用寿命长。
3.迷宫式密封泄漏量大。增加侧宫级数,采用抽气辅助密封方式,可以减少泄漏,但很难做到完全不泄漏。
带压管道开启中使用的迷宫密封是离心压缩机级间和轴端基本的密封形式,根据结构特点的不同可分为四种类型:光滑型、锯齿形、阶梯型和蜂窝型。
1.光滑的迷宫式密封。
光滑的迷宫式密封有两种结构:整体式和插入式。简单易制造,但密封效果差。
2.之字形迷宫密封。
迷宫式密封也分为两种结构:整体式和插入式。迷宫密封的结构特点是密封齿的突出高度不同,高低齿交替排列,配合轴面为特殊的凹凸槽。这种高低齿配合凹凸槽的结构,使光滑的密封间隙变成锯齿形,从而增加了流动阻力,提高了密封效率。但是,它只能用于带有水平分界面的圆筒或隔板,密封体也应做成水平剖分型。
3.阶梯式迷宫式密封。
阶梯式迷宫密封在结构分析上类似于光滑迷宫密封,而密封效果类似于锯齿形迷宫密封,常用于叶轮盖板和平衡板处。
4.蜂窝迷宫密封。
蜂窝迷宫密封的密封齿焊接成蜂窝形状,形成形状复杂的膨胀室。其密封性能优于一般密封形式,适用于压差大的场合,如离心压缩机的平衡盘密封。蜂窝迷宫密封制造工艺复杂,密封片强度高,密封效果较好。