计算方法，并介绍了试制密封的试验及使用情况。

　　1前言近年来，对于有害介质和危险性介质，常采用气体阻塞系统以及能在气体阻塞系统中干运转的机械密封作为气体阻塞密封。一般说来，干运转机械密封可分为接触式和非接触式干运转机械密封；肖非接触式干运转机械密封性能先进、制造工艺复杂，价格较昂贵，技术附加值高，用于高速透平压缩机及汽轮机上；但对于参数要求不高的风机，其主机的造价将远低于此类密封的售价。为此，进行了风机用接触式干运转机械密封的研制，并成功应用于宁波金甬腈纶有限公司国产化聚合物输送风机以及长沙鼓风机有限公司生产的罗茨风机上。

　　2风机用接触式干运转机械密封的设计计算2.1密封系统布置宁波金甬腈纶有限公司国产化聚合物输送风机由合肥通用机械研究院于2001年8月份研制成功，其工作参数为：介质：氮气+聚丙烯腈粉末；入口温度：针对该风机工作特点，采用气体阻塞密封系统：阻塞气体为输送压力为0.2MPa的氮气；内密封为浮动式节流套；外密封为外装式多弹簧机械密封。该系统设有报警装置，报警压力为0.1MPa密封系统布置如所示。

　　如：由弹簧力定位的浮动式节流套允许径向浮动，并与轴保持同心，由于节流套有径向浮动能力，因而具有较小的径向间隙，当氮气进入节流套和机械密封之间时，该气体通过节流套窄小的间隙进入风机内，从而阻挡了聚丙烯腈粉末进入机械密封，同时也限制了氮气的流量。而对于用来密封氮气的干运转机械密封来说，则要求其具有密封性好、使用寿命较长、功率损耗小等特点，因而对其材料、弹簧载荷以及端面尺寸等必须合理选择，仔细加工。

　　*密封腔的介质压力，N/m2，pi=0.2MPa入环材料的导热率W*m*K），Ffi摩擦力，N 2.2机械密封的设计计算2.2.1材料选用设计中，静环材料选用了耐高温的浸锑碳石墨，动环材料则选用了整体碳化钨，辅助密封材料选用了耐高温的氟橡胶。

　　2.2.2主要零件尺寸根据轴径的大小和气体密封的密封面宽度应比液体密封面宽度减少1.5~2倍的原则，本设计中确定碳石墨环的密封面宽度b为3mm.载荷系数K与密封端面直径对于外装式密封：*平衡直径，本设计中取db=89.5mm因为d2=d1+2b，贝丨则d1=*2Kb+ 2.2.4平均滑动速度V 2.2.5PV值与极限P.V值（1W值A*密封端面面积，m2，机械密封动环受力情况如所示。

　　通过动环的轴向力分析，可以得出使密封面合拢（压紧）的闭合力：根据格鲁别也夫推导干磨擦工况下不发生密封环热裂的极限PcV值：dB抗拉强度极限，MPa a*-环材料的膨胀系数，KT6/KE弹性模量，MPaa密封环轴向厚度，mf*干磨擦系数Th.SP *耐热冲击系数，W/m因此，该摩檫副在正常工作状态下不会发生热裂现象。

　　2.2.6摩檫功耗2.台架试验试验系统如所示，该试验系统可以无级调速，随意改变介质压力等参数，利用微机进行数据自动记录和处理，试验按GB/T14211 1试验台密封腔；轴承架；3.扭矩传感器；增速箱；5尼龙联轴器；6.柱销联轴器；7.直流电机；8.转矩转速功率仪；9微机系统；10.压力传感器；11温度传感器；12气体流量计；13.贮气罐；14空气压缩机；15.可控硅调速装置项目压力温度时间泄漏量功率消耗（W）静压试验运转试验从试验结果可以看出，该机械密封的泄漏量、功率消耗都较小，表明该密封用于气相介质条件下是可行的。

　　3现场使用宁波金甬腈纶有限公司国产化聚合物输送风机所研制的接触式干运转机械密封于2002年6月正式投入使用。在这期间，风机连续运行平稳，密封运转正常，氮气压力无报警现象，超出了使用6个月的预期目标。针对长沙鼓风机有限公司生产的罗茨风机（其工作参数为：介质：氮气十氢气；介质温度：<85*C；介质压力：0.4MPa转速960r/min）。米用了气体阻塞密封系统：阻塞气体为输送压力为0.6MPa的氮气；内、外密封均为干运转机械密封，并按照相向式组合设计。该密封于2004年12月正式投入使用，也达到了预期的效果。

　　4结语通过台架试验、装机运行证明，所研制的接触式干运转机械密封的性能已达到了预期的使用要求。与非接触干运转机械密封相比，虽然前者的使用寿命不如后者，但结构简单安装方便，而且其成本远低于后者；更重要的是，前者对阻塞气体控制系统的要求控制程度远低于后者，因而可以节省大量资金和系统维护工作量，所取得的研究成果，可在类似于风机的使用领域值得推广。