多唇密封概述

多唇密封常用在离心泵和容积泵中。BETVICTOR体育官网有很多变化，但一个版本已经特别有效的是三唇密封安排。关键特征是第三个舷外唇密封元件，可用于多种功能。

密封介质可以被划分，根据被密封介质的类型，可以应用任何API管道方案。例如，对于暴露在环境温度和压力下结晶或硬化的介质，它可以作为排除物或淬火压盖设计中的二级密封。与机械面密封不同，它没有旋转部件，所有内部部件不仅可以更换，而且可以由内部或现场维护人员现场更换。

三唇密封的设计产生了具有膜状体的压力驱动密封元件，该密封元件可以由许多聚合物类型制成，如填充或原始聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)和聚氨酯。其他三唇密封也设计和制造了各种弹性和弹性激励聚四氟乙烯配置(见图1到图4)。在本文中，我们将重点讨论最通用的密封件材料-填充或原始聚四氟乙烯。

聚四氟乙烯三唇密封

几种不同的材料被用于唇密封，包括各种聚合物和弹性体混合物。聚四氟乙烯一直是三唇密封元件中最主要的材料。聚四氟乙烯的特性，最重要的是低摩擦系数，由于需要在密封面产生最小的热量，比弹性体产生更大的通用性。聚四氟乙烯的关键是碳氟键。由于这种键非常强，化学攻击的可能性大大降低，聚合后形成一种几乎惰性的、坚韧的、不易燃的、有颜色的化合物。当使用填充聚四氟乙烯时，可以实现增强表面颜色和从密封区域散热的性能。这些特性还允许干式运行，而不会在密封面产生有害的热量。

在微观层面上，唇形密封的表面表面有空隙，允许气体和液体颗粒在较低的驱动压力下流动。当工作在适当的粘度范围内时，由于唇密封材料的灵活性，流体只能从一个方向流动——从唇密封的背面流向前面。冲洗密封面可以在关闭期间进行，也可以在泵使用期间进行。

唇封设计理论

唇形密封元件与配合轴或套筒界面的温度效应对密封性能至关重要。温度直接影响唇密封元件的磨损速率。当密封接触区域与配合轴或套表面之间的摩擦热增加时，密封元件的有益性能(如抗拉强度、弹性模量和伸长)开始降低。如果这种热量消散得不够快，密封元件就可能失效。唇密封元件应设计有适当的材料和厚度，使其能将界面摩擦热从配合界面传导到介质中。

这些热效应可以用傅里叶定律来处理，傅里叶定律是导热传热的基本微分方程，

考虑到圆柱形密封面面积，

问在哪里_x是正x方向上单位面积的局部热流率(热流);K为唇封材料的导热系数;dT/dx是相对于x的微分位置的微分温度;Q为密封面产生的热量;R为密封面半径;T₁为密封面处的温度;T₂是通过唇部传热的终点;Dx是唇的厚度;L为发热唇长。图5说明了这些变量。

在设计唇密封膜时，传热面积的长度必须最小。面积越大，产生的热量也就越大。T之间的温度梯度越大₁和T₂，换热速率就越大。随着长度的增加，散热能力降低，反过来，密封面面积达到更高的温度。

影响唇密封性能的另一个关键性能参数是唇密封材料的压力速度(PV)能力。唇形密封的性能直接与密封面的热量有关。由于根据材料抗拉强度，磨损率随着热量的增加而增加，因此了解影响热产生的主要因素非常重要。PV关系最好地解释了密封上的热产生和磨损:

式中b为唇封同心度;DP是沿唇密封的压差;P_我压力是由于密封和套筒的干扰;和V_米是在密封面直径处的速度。随着压力和速度的增加，摩擦力导致界面温度升高，从而提高磨损率。因此，高PV能力要求使用具有低摩擦系数的唇密封材料(见图6)。

三唇密封墨盒设计配置

三唇密封可以设计成带有压盖板、套筒和其他用于安装在设备上的自适应硬件的墨盒形式。唇形密封元件与旋转轴或套筒直接接触。在常规实践中，密封元件被设计成面向密封介质。在这种配置中，密封腔压力对密封元件的有效弯曲半径起到激励作用，使其与配套轴/套筒形成周向干扰(见图7和图8)。在其他必须将泵送介质与环境隔离的应用中，需要采用三唇密封的双密封版本(见图9)。在真空应用中，密封元件通常背对真空一侧，以便真空驱动唇形密封元件被拉向轴或套筒的圆周。

其他设计包括一个薄杯或壳，在壳端滚动之前，与唇密封元件和间隔器压合，以保持唇密封组件上的紧密柱负载。这些类型的设计通常被压入密封腔内。其他更简单的设计是由整块棒料加工而成，并在密封外径(OD)上安装一个o形环，用于抗旋转和二次密封。这些类型也被压入设备密封压盖孔。

三唇密封的优点

至于优点，预组装单元允许易于安装，拆卸和多功能性，以适应各种泵和其他旋转设备。BETVICTOR体育官网唇形密封设计可防止轴磨损和任何由硬涂层轴引起的泄漏。在使用原有的压盖和套筒的同时，通过补充不同的密封安排，三唇密封可以适应不同的密封情况。它们对轴向运动不敏感。此外，由于聚四氟乙烯的化学相容性和高温能力，它们可以适应各种介质。该技术为高粘度、慢速和反复启动泵的应用提供了可靠的密封。BETVICTOR体育官网

三唇密封墨盒制造商通常提供维修套件，以更换磨损的组件，可以现场安装。密封寿命可以通过在第二和第三密封元件之间放置压力表来估计。即使内部密封元件失效，泄漏也是逐渐发生的，在泄漏变得无法控制之前，有时间进行维护准备。

三唇密封的缺点

这些密封仅限于相对较低的压力和速度(PV)应用，因此往往用于较小的设备。它们还受到PTFE密封件材料温度限制的限制。密封件对径向轴运动和轴对壳体偏心距敏感。它们不能用于高研磨性应用，也不能很好地与轻烃或干燥液体(如酒精)一起使用。

三唇密封应用

三唇密封设计用于处理广泛的应用和设备。插装密封版本非常适合容积泵，其中流体通常是高粘性的。BETVICTOR体育官网介质粘度越高，三唇密封性能越好。靠近介质的内侧唇将在轴/套筒表面周围的介质压力下形成非常均匀的周向载荷。此外，由于没有动态旋转密封组件，密封性能在动态操作时保持一致。

适用于三唇密封的一些常见介质包括粘合剂、树脂、油漆、蜡、油/润滑脂、乳胶、沥青和低磨蚀性泥浆。一些粘稠食品包括糖浆、糖蜜、甜菜、花生酱和巧克力。PTFE的温度极限为550华氏度，对大多数化学物质几乎是惰性的。其最大压力极限为200psi，地面速度不应超过5500英尺/分钟(fpm)。这些操作极限远远高于其他填充或原始材料。

结论

三唇密封是密封一些最困难的产品的可行选择。三唇密封技术能够为许多行业的常见和独特的应用提供最佳的密封解决方案。它赋予用户多功能性和一个新的选择，增加到传统的密封产品线。专为容积泵、离心泵、混合器、搅拌器、真空泵等而设计，三唇密封筒和单元密BETVICTOR体育官网封具有灵活性，适合各种旋转设备上的各种填料箱。三唇密封结合了膜状聚四氟乙烯密封元件的技术，专为高粘度应用和其他流体而设计，而不影响密封能力。

尽管它的多功能性，三唇密封有其局限性和最佳用途。该产品不能很好地处理轻烃，不适合含有高浓度悬浮固体的泥浆。对于这些以及其他极端的操作条件，请联系密封供应商。

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