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密封專題/Sealing-project

 

盤根(密封填料)
盤根(密封填料)概述
    盤根也叫密封填料,通常由較柔軟的線狀物編織而成,通過截面積是正方形的條狀物填充在密封腔體內,從而實現密封。填料密封最早是以棉麻等纖維塞在泄漏通道內來阻止液流泄漏,主要用作提水機械的軸封。由于填料來源廣泛,加工容易,價格低廉,密封可靠,操作簡單,所以沿用至今。
現在盤根主要以石墨、各種纖維為主要材料,根據不同的要求,采用碳纖維、銅絲、304、316L、茵苛鎳合金絲等材料加強。
■ 盤根密封原理
■ 盤根填料對材料的要求
■ 盤根的分類
■ 盤根長度計算公式
■ 盤根工具
■ 盤根的切割及安裝
盤根密封原理
    盤根之所以能起到密封的作用,其原理主要在于軸承效應和迷宮效應。
    盤根的軸承效應是指在盤根填料和軸之間,會因為張力的作用形成一層液膜,使盤根填料和軸形成類似于滑動軸承的關系,這樣盤根填料和軸就不會因為過度摩擦而出現磨損。
    盤根的迷宮效應則是指,軸的表面平整程度無法達到圍觀水平,盤根和軸只能部分貼合而做不到完全貼合,在盤根和軸之間永遠存在著極為微小的間隙,這些間隙就形成了迷宮帶,介質在其中被多次節流,而達到密封的作用。
盤根填料對材料的要求
    盤根填料所選擇的制造材料,決定了盤根的密封效果,一般來說盤根制造材料要受工作介質溫度、壓力及酸堿度的限制,且盤根所工作的機械設備的表面粗糙程度、偏心及線速度等,也會對盤根的材質選擇有所要求。
     盤根材料無論如何選擇,都會具備一些基本的材質特點。盤根的制造材料應具備較好的化學穩定性、耐溫性和不滲透性,以適應大部分的工作介質。同時,盤根材料要有較好的彈性及自潤滑能力,且盤根的材料應價格適當、便于制造。
盤根的分類

    ■膨脹石墨盤根:膨脹石墨盤根又稱柔性石墨盤根采用柔性石墨線經穿心編織而成。膨脹石墨盤根具有良好的自潤滑性及導熱性,摩擦系數小,通用性強,柔軟性好,強度高,對軸桿有保護作用等優點。該盤根屬于通用性盤根,廣泛用于各行各業。

    ■增強石墨盤根:增強石墨盤根采用玻璃纖維、銅絲、不銹鋼絲、鎳絲,茵苛鎳合金絲等材料增強的純膨脹石墨線編織而成。具有膨脹石墨的各項特性,而且通用性強,柔軟性好,強度高。與一般的編織盤根組合,是解決高溫,高壓密封難題的最有效的密封元件。該盤根是膨脹石墨盤根的增強版,是非常優秀的密封材料。

    ■石棉盤根石棉盤根是由石棉線編織經浸漬PTFE乳液或石墨乳編織而成,具有不錯的密封效果,常用于泵、閥、法蘭等。但是由于石棉的非環保性,目前已經開始慢慢退出市場,被非石棉的環保性密封材料所替代。

 

    ■芳綸纖維盤根:芳綸纖維盤根由芳綸纖維浸漬聚四氟乳液和潤滑劑處理編織而成。有較好的耐化學性,高回彈,低冷流。芳綸盤根具有極好的高轉速、高模數的性質(被稱為人造金屬線)。所以,與其它類型的盤根比較,它能抵抗顆粒結晶介質和更高的溫度既可單獨使用也可與其它盤根組合。在泵系統上是很好的石棉替代產品。最突出的性能是高強度,同時也有較好的耐化學性,高回彈,低冷流,且易快速拆裝。廣泛應用于各個工業領域。

    ■芳綸碳纖維混編制盤根:芳綸碳纖維混編制盤根由芳綸纖維盤根、碳纖維盤根、四氟纖維盤根等不同材質編制而成。取各種材質的優點充分利用,是優質的密封材料,可達到各種盤根單獨使用所達不到的要求。主要用于旋轉泵軸上的密封。最適宜于高壓力、高負荷的設備上的密封。

    ■聚四氟乙烯盤根:聚四氟乙烯盤根是以純聚四氟乙烯分散樹脂為原料,先制成生料薄膜,再經過捻線,編強織成盤根.這種盤根無其它添加物,可廣泛用于食品、制藥、造紙化纖等有較高清潔度要求,和有強腐蝕性介質的閥門、泵上。適用范圍:最高使用溫度:260℃ 最大使用壓力:2.0MPa PH值:0-14。

 

    ■聚四氟乙烯割裂絲盤根:聚四氟乙烯割裂絲盤根是由經拉伸強化的聚四氟乙烯纖維編織而成,再浸漬聚四氟乙烯乳液。這種盤根可在各種化學介質中使用,又有一定的強度和較低的摩擦系數。由于聚四氟乙烯制品熱傳導性差、熱脹系數較大,所以這種盤根常用于較低線速度(小于4m/s)的轉動部位。適用范圍:最高使用溫度:260℃ 最高使用壓力:6.3MPa PH值:0-14。

 

 

    ■石墨聚四氟乙烯盤根:石墨聚四氟乙烯盤根是由含有石墨粒子的聚四氟乙烯線編織而成。它具有很強的扯裂 強度和較高的熱導性,低的摩檫系數又使它具有穩定和長壽命。建議用于泵軸密封,也可用于密封水、蒸汽、溶劑等介質的攪拌器、混合器,壓熱器及離心泵等。

 

    ■亞麻浸四氟盤根:亞麻浸四氟盤根由亞麻浸四氟盤根苧麻、亞麻線紡織纖維編織而成,預先浸漬PTFE四氟乳液,在方形編織過程中再次充分浸漬色澤較淺的特殊四氟乳液及阻隔劑。具有良好的密封性、潤滑性極耐介質性。 設備:旋轉泵、柱塞泵、閥、攪拌機等。行業:泵、閥通用性盤根。 介質:適合于除強酸、強堿、強氧化劑以外的一切介質。

 

    ■高水基盤根:高水基盤根由高質量細苧(zhu)麻纖維,內、外涂石墨,且充分浸潤特殊的潤滑油方形編織而成。突出的優點是磨擦系數極低,不磨軸,防腐蝕,俗稱:高水基盤根。使用在低壓閥門,旋轉設備,及往復泵液壓榨機,輪船螺旋槳等。在船舶行業、冷水處理、海水及冷油上的應用,尤為理想。適用于各種水質、海水、咸水、油類、脂類、弱酸、弱堿等,尤其能耐研磨性。

 

 

    ■碳化纖維盤根:碳化纖維盤根又稱預氧絲盤根是由腈綸纖維預氧化后編織而成的盤根,表面采用聚四氟乙烯乳液和潤滑處理而成。碳化纖維盤根具有優良的熱傳導性,耐磨及化學穩定性,而且在非石棉制品中相對便宜。是理想的石棉替代品。應用領域相當之廣。

 

    ■亞克力纖維盤根:亞克力纖維盤根是以有機合成纖維為原料,經增強處理、編織、浸漬聚四氟乙烯而成。具有高強度、耐磨耗、抗沖刷等性能,適用于較高線速度和較高壓力的泵、閥、釜作填料密封。亞克力纖維(acrylic fiber)是杜邦公司于1950年發明,外觀呈圓狀或八字形,表面光滑,不容易吸水,可抗酸堿及日照,同時也不易發黃,容易染色。

    ■玻璃纖維盤根:純玻璃纖維盤根:由中堿玻璃纖編織而成,無任何浸漬劑,不加處理,在應用時不會收縮,也不會膨脹。涂石墨玻纖盤根:由中堿玻纖經方形編織內部填充高碳石墨芯編織而成,根據需要也可由鎳絲等金屬增強此盤根是電廠,煉鋼等企業爐門密封的最佳選擇。浸四氟玻纖盤根:中堿玻纖經方形編織并充分浸潤聚四氟乳液,這樣大大提高了其回彈性,也有效防止了固體顆粒進入密封系統。

盤根長度計算公式:
所需要盤根長度計算公式:(軸徑d+盤根寬)×1.07×3.14
盤根截面計算公式:(填料箱直徑-閥桿直徑)/2
選用盤根原則:寧大不小,寧緊勿松!

盤根工具:
    盤根工具專為快捷有效地清除盤根或盤根填料環而設計,配有不同尺寸手柄的選折和可更換的錐頭,可滿足不同填料函的斷面尺寸要求。堅韌,扭力及佳的柔性手柄即使在不易操作的狹小空間也能應用自如。特種合金鋼打造的螺旋錐頭可輕松的旋入各種材質的盤根填料中并可輕而易舉地將填料取出,并清楚干凈,幫助我們更好的完成工作!

盤根的切割及安裝
切割:
    選擇合適的盤根,用切割機械精確割下所需長度的盤根環,如無盤根切割機械(如圖),則根據盤根長度L=(軸徑d+盤根寬)×1.07×3.14來進行切割,一般旋轉軸上,用90°直切割,閥門上用45°的切割。決不要試圖用盤根環繞填料箱來確定長度,或者將盤根環繞在跟閥桿相同O.D.的一根管上,將其緊緊壓制,但不可拉伸盤根。然后將其切割成樣環,并檢驗其是否能正確填充空間,并且保證其接口處沒有空隙。然后可以用樣環作為標準切割其他填料環。如果這些成品在平面上完成,如果盤根柔軟或容易變形,可根據樣環制作一條小帶子,再跟根據繩子來制作剩下的填料環。
安裝:
    當盤根用于閥門時,盤根截面和閥的空間一樣,最好是預壓環:當用于泵時,盤根截面和閥的空間(約0.3mm-0.6mm)使軸和盤根有一泄露間隙,有利于潤滑和散熱。一次安裝一枚填料環,確信每根填料沒有粘上塵土或其它碎片。如果需要,填料環應當與使用在閥桿上同樣的清潔潤滑油加以潤滑。交錯安裝每根填料環成90°。環于軸向慢慢拉開,徑向的距離以能使環裝到軸上即可,使用專業填充工具緊固每根填料環。當足夠填料環安裝完成后,對閥門直到格蘭伸到填料箱25%的盤根厚度,對泵則需要50%的盤根厚度。用隨動件將其封閉,使用隨動件可以增加緊密程度。請記住,隨動件只是做為一種補充; 可以保證全部填料環適當的位置,避免盤根移動。
    往復泵中,填料箱內的兩端和中間還應放入導向環,以保持其同心運動和受柱塞的重力。安裝填料環后,扭緊螺栓。為了在每個螺母上獲一至的壓力,建議用扳手或相關的計量裝置緊固螺母注意:此時裝置如果處于無泄漏狀態,可能引起盤根燃燒。建議慢慢扭緊螺栓直至泄漏量達到允許范圍。





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