由(yóu)于固(gù)液兩相(xiàng)流中磨蝕(shí)性顆粒介質(zhì)的存(cún)在，采(cǎi)用一(yī)般的機械(xiè)密封常會(huì)構(gòu)成如下(xià)5種危害：
①密(mì)封端(duān)面的(de)加劇磨損(sǔn)。密封面之(zhī)間(jiān)因(yīn)顆粒(lì)洩漏(lòu)進入(rù)端面，起着(zhe)磨料作用，加(jiā)速了密封(fēng)面(miàn)的磨(mó)損。
②介(jiè)質側(cè)顆(kē)粒堵塞(sāi)。由于顆粒(lì)的堆積，架橋，阻(zǔ)礙了(le)彈簧(huáng)、銷和(hé)輔助(zhù)密封(fēng)封(fēng)圈的運(yùn)動，從而導(dǎo)緻補(bǔ)償環(huán)的追随性(xìng)和浮(fú)動(dòng)性(xìng)下降(jiàng)。
③大氣側顆(kē)粒堵(dǔ)塞。由于常(cháng)規設(shè)計的機(jī)械密封(fēng)，密封面内徑和軸（或軸(zhóu)套）之間(jiān)的間(jiān)隙較小，洩(xiè)漏的固體顆粒(lì)不能及時(shí)排出，易堆積、阻塞，阻(zǔ)礙了輔(fǔ)助密封圈的(de)運動(dòng)，從而(ér)導緻密封失敗(bài)。

④磨蝕(shí)。指密封元件表(biǎo)面由于受(shòu)到磨蝕(shí)性顆粒的作(zuò)用而産生的局部咬(yǎo)蝕、撕(sī)裂。它通常(cháng)發生(shēng)在使(shǐ)用(yòng)較(jiào)軟的(de)鋼材(cái)或石墨材(cái)料時(shí)，由于沖洗水或封液(yè)的沖(chòng)擊而造成的(de)。在(zài)有顆粒介質的情況(kuàng)下(xià)，發生得更加(jiā)嚴(yán)重；

⑤傳動(dòng)元(yuán)件的磨損。由(yóu)于傳動銷(xiāo)這些(xiē)元件處于顆粒(lì)介質中，運動時(shí)由于(yú)顆粒的研(yán)磨作用加劇了(le)元件本(běn)身的磨(mó)損。

在選型(xíng)時，應(yīng)使機(jī)械(xiè)密封産(chǎn)品盡量避免顆(kē)粒的作用，不緻(zhì)産生這5種(zhǒng)失效(xiào)，機械密封(fēng)解決(jué)顆粒介(jiè)質作用(yòng)的問題有兩大(dà)途徑：一(yī)是對機(jī)械密(mì)封設置一(yī)些附(fù)加的(de)内部(bù)結構或(huò)采(cǎi)取輔(fǔ)助措(cuò)施（如螺旋密封、唇封、封液(yè)、沖洗水、水箱或(huò)油箱(xiāng)建(jiàn)立液障(zhàng)防止顆(kē)粒堆積(jī)等），或者外部裝(zhuāng)置（如旋流(liú)固液(yè)分離(lí)器、磁濾器(qì)等），盡量避(bì)免上述5種(zhǒng)失效出現，維護機械密封良好的工作狀(zhuàng)态。這種途徑(jìng)對(duì)于比(bǐ)較重要的(de)場合，重要的設(shè)備可(kě)以使用。但(dàn)對于(yú)由于空間(jiān)受到(dào)限制，或者(zhě)由于輔助(zhù)設施耗費(fèi)太高，以及由于(yú)有些(xiē)場合(hé)，物料(liào)不允許有(yǒu)封液或沖洗水(shuǐ)進入産品的情(qíng)況，就應采(cǎi)取選(xuǎn)擇設(shè)計(jì)出一種(zhǒng)新型的(de)機(jī)械密(mì)封結構，能直接(jiē)用在顆粒(lì)介質(zhì)中，滿(mǎn)足(zú)生産流(liú)程對密封(fēng)的要求。

為了使機械(xiè)密封達(dá)到(dào)密封可*、壽(shòu)命(mìng)長、結構(gòu)簡單(dān)、裝(zhuāng)拆方便(biàn)、易調(diào)節、成本低(dī)的目的，具(jù)體辦(bàn)法如下：

采用彈(dàn)簧和(hé)輔助(zhù)密封(fēng)圈相結合使用(yòng)。主要優點(diǎn)是：具(jù)有較(jiào)高的彈性(xìng)，且彈簧(huáng)不與介質接(jiē)觸，避(bì)免了(le)易受顆粒(lì)堵塞(sāi)的問題。

為了保證摩擦副在顆(kē)粒介(jiè)質中具有(yǒu)耐磨損和耐磨(mó)蝕的目的，摩擦(cā)副材(cái)料(liào)的硬度必須高于磨粒(lì)的硬(yìng)度(dù)。通常可(kě)選用硬對硬組(zǔ)對，材質(zhì)可為碳化鎢(wū)或碳(tàn)化矽(xī)。與碳化(huà)鎢相比(bǐ)，碳化矽具有更(gèng)高的硬度(dù)，更好(hǎo)的導(dǎo)熱(rè)率(lǜ)，化學(xué)穩定性較好，還(hái)有(yǒu)自(zì)潤滑(huá)性，但(dàn)成本較(jiào)高。
根據(jù)a.i.golubiev（前蘇聯(lián)）等(děng)人對(duì)在磨(mó)蝕性顆粒(lì)介質中高硬度(dù)摩(mó)擦副磨(mó)損機(jī)理的研究所得(dé)出的結論(lùn)，摩擦(cā)副寬度應(yīng)比一(yī)般機械密封的寬(kuān)，以獲得較高(gāo)的使用壽命。動(dòng)、靜環(huán)的寬(kuān)度相等，有利于(yú)防止(zhǐ)顆粒(lì)對密封端(duān)面的磨損，同時(shí)，有足夠的面積(jī)，以避(bì)免大的失配。因此(cǐ)，能夠适(shì)應比一般機械(xiè)密封(fēng)端面(miàn)大得(dé)多的徑向和(hé)軸向跳動。

混流泵(bèng)用機械(xiè)密封應設計(jì)為内流式(shì)，顆粒(lì)介質在密封環(huán)外側，離心(xīn)力和慣性力的(de)作用使顆(kē)粒、雜(zá)質向(xiàng)外運(yùn)動，抛(pāo)離密封面。

與一(yī)般機械密封不(bú)同，軸套與密封(fēng)環之間(jiān)的間隙應較(jiào)大，當有物(wù)料洩漏時，能及(jí)時排出，避(bì)免顆粒的(de)堆積(jī)和阻(zǔ)塞。密封腔的設(shè)計必須有适當的空間，使密封(fēng)腔的物料(liào)能(néng)流動，不(bú)堆積(jī)沉澱，并易冷卻和潤滑密(mì)封。為了減(jiǎn)少泵内介(jiè)質壓(yā)力對(duì)密(mì)封端(duān)面(miàn)比壓的影(yǐng)響，采(cǎi)用平衡(héng)型機械(xiè)密封(fēng)結構。

端面比壓(yā)是影(yǐng)響密(mì)封性能和(hé)使用(yòng)壽命(mìng)的最(zuì)重要(yào)因素之一。為了(le)防止顆粒介質(zhì)進入(rù)密封(fēng)端面(miàn)，洩漏(lòu)量增大，端(duān)面磨(mó)損加劇，導(dǎo)緻密(mì)封的(de)失效(xiào)，應使端(duān)面比壓(yā)比一般的要大(dà)些。但(dàn)端面比壓過大(dà)，将造成摩(mó)擦面發熱和磨損加劇，功(gōng)率消(xiāo)耗增加。設計時(shí)，端面(miàn)比壓為0.3mpa左(zuǒ)右。

采用單端面(miàn)機械(xiè)密(mì)封（圖1）時，為了避免顆粒雜質的(de)危害，需(xū)根據不同情況分别(bié)采(cǎi)取沖洗(xǐ)、過濾、分(fèn)離、隔離、保溫(wēn)和加熱等(děng)措施。沖洗液的(de)可*性和質量是(shì)密封成敗(bài)的關(guān)鍵。若(ruò)從外部注(zhù)入清(qīng)潔沖洗液(yè)，密封(fēng)的工作環(huán)境可得到改善(shàn)，但必(bì)須損(sǔn)耗沖(chòng)洗液，而且(qiě)，其先決條件(jiàn)是(shì)所輸(shū)送的液體允許(xǔ)被沖(chòng)洗液微量(liàng)稀釋。

采用(yòng)雙端面機械(xiè)密封（圖(tú)2）時，要求封液在(zài)密封腔内建立(lì)壓力，進行(háng)封堵、潤滑和冷卻循環。雙端面密封可*性(xìng)高，但制造(zào)成(chéng)本和安(ān)裝費(fèi)用較(jiào)高。大多數(shù)雙端面密(mì)封組(zǔ)對材(cái)料的選擇(zé)已标準化。在實(shí)際(jì)使用中，位于(yú)介質端的(de)摩(mó)擦(cā)副使(shǐ)用硬(yìng)質合金組(zǔ)對(duì)或碳化矽組對；位于大(dà)氣端的選用碳石墨與鎳鉻鋼(gāng)組對。

山西(xī)鋁廠(chǎng)目前(qián)使(shǐ)用(yòng)的b173-125型（圖3）機(jī)械密封的選用就考慮了(le)以上幾個(gè)方面。其工作參(cān)數如(rú)下。
介(jiè)質：含(hán)少量(liàng)氫氧(yǎng)化鋁固體(tǐ)微(wēi)粒

壓力(lì)：0.5mpa

轉速(sù)：480r／min

溫度：120～150℃

b173-125型機械密封是單端(duān)面、内(nèi)流式機封。采用(yòng)外沖(chòng)洗(xǐ)液（圖3）。

摩(mó)擦副(fù)材料選用(yòng)碳化鎢對(duì)碳化(huà)鎢。其(qí)性能參數(shù)如下(xià)。

牌(pái)号：yg6

線膨(péng)脹系(xì)數(shù)：4.5～5.0×10－6／℃

溫度範圍：-10～450℃

硬度：89.5hra

比(bǐ)重：14.6～15g/cm3

抗彎強(qiáng)度(dù)：1421mpa

碳化鎢(wū)的特(tè)點(diǎn)是具有較高的硬(yìng)度和(hé)強度(dù)，良好的耐磨性、耐(nài)高溫性(xìng)。

該機械密封是集裝式機封，成(chéng)套組裝後(hòu)，放入(rù)密封(fēng)腔，安裝并(bìng)無特(tè)殊要求。運轉時(shí)，先将沖洗(xǐ)液閥(fá)門打開，再打開(kāi)介質閥門，然後開(kāi)機運行(háng)。由于該機械密(mì)封在選型(xíng)時，綜(zōng)合考慮了(le)上述的條件，因此，使(shǐ)用過程中是非(fēi)常簡單(dān)的，僅僅(jǐn)要求保證(zhèng)外沖(chòng)洗冷(lěng)卻(què)的(de)延續(xù)性，而且(qiě)使用效(xiào)果良好(hǎo)。