计算机械密封的泄漏率

如何计算机械密封的泄漏率?

机械密封是设计用于密封旋转轴的精密装置;然而，它们确实依靠少量泄漏来润滑和冷却密封面。泄漏提供了润滑膜，这是在滑动面正常磨损的基础上保证长寿命的必要条件。

液体润滑密封可能没有可见的泄漏，这表明密封间隙中的加热和压力损失已部分蒸发了流体膜，因此泄漏将以气态形式或不明显可见。

机械密封的泄漏率取决于多种因素:

• 在装配期间和整个使用寿命期间，滑动表面的粗糙度和一般状态
• 滑动表面的平整度以及由热、压力或机械相关变形引起的任何平整度变化
• 泵的振动水平和机械稳定性
• 泵的运行方式，即连续或频繁启动/停止
• 流体特性
• 图1给出了泵轴静止时(3)、泵轴开始转动时(4)、泵轴旋转时(5)以及泵轴在密封间隙内动水压力上升时的三个简化和理想化的压力分布图(h)。

地点:
Q =泄漏率，单位m3/sec(单位in3/sec)
r₁=内端面半径，单位mm (in)
r₂=外表面半径，单位mm (in)
H =间隙高度，单位μm (μin)
ΔP =压强差，单位为Pa (psi)
η =密封流体的动态粘度，单位为Pa·s (lbf-sec/in)²）

在流体动力区，当开启力与关闭力相等时，密封面运行一层液体膜，通常不接触，对密封面的磨损可以忽略不计。

实例变量:
r₁= 26.98毫米(1.062英寸)
r₂= 31.75 mm (1.25 in)
H = 0.254 μm(总表面粗糙度)(10 μin)
ΔP = 1.8 MPa (265 psi)
η = 1.0 × 10³Pa·s (1.45 × 10⁷lbf-sec /²）

液体润滑机械密封的理论泄漏率计算方法见式1。

使用示例变量，理论泄漏率(Q)为0.34毫升每小时(5.86 × 10-6立方英寸每秒)。

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