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盤根填料的密封原理
2025-05-21
一、盤根填料的密封原理
盤根填料的密封原理主要取決于迷宮效應和軸承效應。
迷宮效應：軸在微觀下表面非常的不平整，與盤根只能部分貼合，而部分未接觸，所以在盤根和軸之間著微小的間隙，像迷宮一樣，帶壓介質在間隙中多次被節流，從而達到密封的作用。
軸承效應：在盤根填料和軸之間會存在著一層薄薄液膜，使盤根填料和軸類似于滑動軸承，起到了一定的潤滑作用，從而避免了盤根和軸的過度磨損。
二、盤根填料對材料的要求
由于受密封介質的溫度、壓力、PH，以及設備的線速度、表面粗糙度、同軸度、徑跳、偏心等因素，就要求盤根材料具有以下特點：
1、有一定的彈塑性；
2、化學穩定性；
3、不滲透性；
4、自潤滑性；
5、耐溫性；
6、拆裝方便；
7、制造簡單，價格低廉。
上述材料特性直接影響著盤根填料的密封性能和使用壽命，而能完全符合上述所有性能的材料很少，所以獲取優質的密封材料和提高其材料性能，一直是密封領域研究的重點。
三、盤根填料的形式和特點
隨著生產工藝的不斷出現，盤根填料的編制形式也逐漸多樣化，根據使用條件和環境的不同，不同的編制形式對密封的性能和受用壽命有著直接的影響。盤根編制填料主要采用的編制形式有：發辮編織、套層編織、穿心編制、夾心編制等。盤根的編制形式和特點如下：
1、發辮編織
發辮編織是用八個錠子在二軌道上運行編織，在四角和中間沒有絨芯，編織的產品斷面為方形，其特點是盤根松散，但對軸振動和偏心用一定的補償作用，只用于小斷面填料，但斷面尺寸大將會出現填料外表花紋粗糙，結構松弛，致密性差的缺點。
2、套層編織
套層編織是用8、12、16、24、36、48、60等個錠子在二軌道上編織，根據盤根規格決定套層，一般編織1~4層，中間沒有絨芯，套層填料致密性好，密封性強，但由于是套層，層間沒有纖維相連容易脫層，故多用于靜密封或低速設備。
3、夾心編織
夾心編制是以橡膠或金屬為芯子，纖維在外，一層套一層的編織，層數按需要而定，類似于套層編織，夾心編織致密性較好，強度高，彎曲性能好，密封性好，但與套層結構一樣，表面層磨損后就容易脫落，一般用于泵、閥，極少用于往復設備。
4、穿心編制
穿心編織是用8、12、16、24、36、48、60等個錠子在三或四個軌道上編織而成，斷面呈方形，表面平整，彈性和耐磨性好，強度高，致密性好，與軸接觸面比發辮式大且均勻，纖維間空隙小，所以密封性好，表面層磨損后整個填料不會松散，使用壽命長，是一種比較先進的編織結構。
在選用盤根時，要根據設備的具體工況來選擇盤根的編織形式，才能使盤根發揮出應有的密封性能。
四、盤根填料的分類、組成和應用
由于工況條件的不同，盤根填料的種類也非常的繁多。為了更好的區分和選用盤根，我們通常按盤根填料的主體密封基材的材質將盤根填料分為：
1、天然纖維類盤根
天然纖維類主要有天然棉、麻、毛等為密封基材的盤根。
2、礦物纖維類盤根
礦物纖維類盤根主要有石棉類盤根等。
3、合成纖維類盤根
合成纖維類盤根主要有：石墨類盤根、碳纖維類盤根、聚四氟乙烯類盤根、Kevlar類盤根、亞克力夾硅膠型纖維盤根等。
4、陶瓷和金屬纖維類盤根
陶瓷和金屬纖維盤根主要有：碳化硅盤根、碳化硼盤根、中堿玻璃纖維盤根等，由于單一的纖維材料都或多或少存在一些材料本身所具有的缺點，采用單一的纖維來編織盤根，由于盤根纖維間存在著空隙，容易也引起滲漏，同時有些纖維的自潤滑性差，摩擦系數大，所以要浸漬一些潤滑劑、填充劑及特種添加劑等。來提高填料的致密性和潤滑性，如：混有石墨粉的礦物油或二硫化鉬潤滑脂，還有滑石粉、云母、甘油、植物油等，還有浸漬聚四氟乙烯分散乳液，并在乳液中加以適量的表面活性劑和分散劑等。特種添加劑通常有鋅微粒、阻隔劑、鉬基緩蝕劑等等，來降低盤根填料對設備的腐蝕。
隨著科技的發展，納米技術的應用越來越廣泛，納米技術主要是發掘了材料本身固有的一些隱含特性，有些特性可以降低或消除材料本省的一些弊端，并發揮出材料本身所具有的一些卓越特性。在密封行業中，密封材料的研究和開發一直是行業 的尖端技術領域，經國內外知名納米研究機構的長期合作，成功開發出了納米盤根系列，并向國家知識產權局申請了發明專利，同時也開辟了盤根應用的新領域，使盤根填料密封技術跨越性的提高，它的應用使設備的密封性能和使用壽命均有顯著提高，并給用戶帶來可觀的經濟效益。
五、盤根填料材料的性能指標
盤根填料的的材料特性直接影響著盤根填料密封性和使用壽命，有以下指標：
1、壓縮率：加載 時，材料的厚度壓縮量與初始厚度之比；
2、回彈率：固體物質卸載時的回彈量與加載時的壓縮量之比；
3、耐磨性：兩材料表面之間相對運動引起的損耗程度；
4、自潤滑性：材料自身具有潤滑性的性能；
5、應力松弛率：應力松弛狀態下應力衰減的百分數；
6、熱失量：物質在規定溫度規定時間內灼燒后失去的質量百分數；
7、酸失量：材料在規定操作程序的酸溶液中處理后失去的質量百分數；
8、堿失量：材料在規定操作程序的堿溶液中處理后失去的質量百分數；
盤根填料的的每種材料每個性能指標國家或行業都有嚴格的規定，從而確保盤根的質量能夠得保證。
來源：電廠技術聯盟
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