上游式泵送密封原理

　　“上游式泵送密封”是一种利用各种密封面流槽将密封面低压侧(下游)的少量泄漏流体泵送回高压侧(上游)的新概念。它是串联密封和双端面密封之间的一种混合结构。

　　在结构和工作原理上，看上去像是一种在两个端面之间具有一种低压阻挡液的备用端面密封结构。在功能方面，它起双端面密封的作用。主密封中的泵送机理是这样的：密封中产生的压力从低压阻挡区到高压介质端形成微弱的泵送能力。普通型端面主密封由一种小容量高压“泵”—上游式泵送密封所取代。这种“泵” 将少量的阻挡液沿着通常由机械密封密闭的通路推进，并且送入密封腔内。由于密封腔所处的压力高于阻挡液，因此这种密封被看作是向上游进行泵送。

　　上游式泵送密封可以适用于有毒和危险介质、磨料性介质和渣浆、润滑性差的各种介质以及高PV值的场合。符号PV是密封制造商和用户常用的表达式，用来表示在给定液体中端面材料组合的压力—速度极限。高速泵通常属于高PV值的使用条件，由于双端面密封需要较高的缓冲液压力，因而采用双端面密封会使情况变得更坏。长期以来，高速泵工业一直受到高PV值的困扰。上游式泵送密封基本上是非接触运行，因而完全消除了PV值的分量。由于不需要比密封腔压力高的阻挡液压力，上游式泵送密封为高速泵工业摆脱困境提供了一条有效的途径。

　　上游式泵送密封的原理是动水压力和静水压力相平衡。有卡环、弹簧和主密封环的密封端是静止部件，与之相配的转动密封环上有螺旋槽。槽型是一系列凹进的对数螺线。螺旋槽外圈未开槽的部分称作密封坝。当施加压力时，在密封面上产生的是静水压力，而且当配对密封环静止或转动时都会产生这种力。动水压力只在转动时才产生。转动时螺旋槽起到决定性作用，它可以充当一个压力形成装置。当阻挡液进入螺旋槽中时，就被引到外径处，在此处受到密封坝的阻力。压力的增大使得挠性安装的端面能够窜动，从而调整密封间隙。一种“泵-节流阀”原理在起作用，形成了非接触运行方式，同时使被抽送液体从低压区进入高压区。控制密封运行的力是轴向的。张开力是螺旋槽产生的压力与端面两侧的压力降之和，而闭合力是作用在端面后部的系统压力与弹簧力之和。如果由于受到干扰而使密封间隙缩小，液膜内的力就会明显增大。同样，如果密封间隙增大，那么液膜内的力就会减小。在这两种情况下，原来的间隙很快会重新恢复。

　　与单纯静压型密封不同的是，上游式泵送密封既有动压又有静压，因此与转速和压力都有关。而静压型密封是通过压力形成密封间隙，因而与转速无关。