由于固液(ye)兩相流中磨蝕(shí)性顆粒介質的(de)存在，采用一般(bān)的機械密封常(chang)會構成如下5種(zhong)危害：
①密封端面(miàn)的加劇磨損。密(mi)封面之間因顆(kē)粒洩漏進入端(duan)面，起着磨料作(zuò)用，加速了密封(fēng)面的磨損。
②介質(zhì)側顆粒堵塞。由(you)于顆粒的堆積(ji)，架橋，阻礙了彈(dan)簧、銷和輔助密(mì)封封圈的運動(dòng)，從而導緻補償(cháng)環的追随性和(he)浮動性下降。
③大(dà)氣側顆粒堵塞(sāi)。由于常規設計(ji)的機械密封，密(mi)封面内徑和軸(zhóu)（或軸套）之間的(de)間隙較小，洩漏(lou)的固體顆粒不(bú)能及時排出，易(yì)堆積、阻塞，阻礙(ài)了輔助密封圈(quān)的運動，從而導(dǎo)緻密封失敗。

④磨(mo)蝕。指密封元件(jian)表面由于受到(dao)磨蝕性顆粒的(de)作用而産生的(de)局部咬蝕、撕裂(lie)。它通常發生在(zai)使用較軟的鋼(gāng)材或石墨材料(liào)時，由于沖洗水(shuǐ)或封液的沖擊(ji)而造成的。在有(you)顆粒介質的情(qing)況下，發生得更(geng)加嚴重；

⑤傳動元(yuán)件的磨損。由于(yu)傳動銷這些元(yuan)件處于顆粒介(jiè)質中，運動時由(yóu)于顆粒的研磨(mó)作用加劇了元(yuán)件本身的磨損(sun)。

在選型時，應使(shi)機械密封産品(pin)盡量避免顆粒(lì)的作用，不緻産(chan)生這5種失效，機(ji)械密封解決顆(kē)粒介質作用的(de)問題有兩大途(tu)徑：一是對機械(xiè)密封設置一些(xiē)附加的内部結(jié)構或采取輔助(zhu)措施（如螺旋密(mi)封、唇封、封液、沖(chong)洗水、水箱或油(you)箱建立液障防(fáng)止顆粒堆積等(děng)），或者外部裝置(zhì)（如旋流固液分(fen)離器、磁濾器等(deng)），盡量避免上述(shu)5種失效出現，維(wei)護機械密封良(liáng)好的工作狀态(tài)。這種途徑對于(yu)比較重要的場(chang)合，重要的設備(bèi)可以使用。但對(duì)于由于空間受(shou)到限制，或者由(you)于輔助設施耗(hao)費太高，以及由(yóu)于有些場合，物(wù)料不允許有封(feng)液或沖洗水進(jìn)入産品的情況(kuang)，就應采取選擇(ze)設計出一種新(xīn)型的機械密封(feng)結構，能直接用(yòng)在顆粒介質中(zhōng)，滿足生産流程(chéng)對密封的要求(qiu)。

為了使機械密(mi)封達到密封可(ke)*、壽命長、結構簡(jiǎn)單、裝拆方便、易(yì)調節、成本低的(de)目的，具體辦法(fa)如下：

采用彈簧(huang)和輔助密封圈(quān)相結合使用。主(zhu)要優點是：具有(yǒu)較高的彈性，且(qie)彈簧不與介質(zhi)接觸，避免了易(yi)受顆粒堵塞的(de)問題。

為了保證(zheng)摩擦副在顆粒(li)介質中具有耐(nai)磨損和耐磨蝕(shi)的目的，摩擦副(fù)材料的硬度必(bi)須高于磨粒的(de)硬度。通常可選(xuǎn)用硬對硬組對(duì)，材質可為碳化(huà)鎢或碳化矽。與(yu)碳化鎢相比，碳(tàn)化矽具有更高(gao)的硬度，更好的(de)導熱率，化學穩(wěn)定性較好，還有(yǒu)自潤滑性，但成(cheng)本較高。
根據A.I.GoLubiev（前(qian)蘇聯）等人對在(zai)磨蝕性顆粒介(jie)質中高硬度摩(mó)擦副磨損機理(li)的研究所得出(chu)的結論，摩擦副(fu)寬度應比一般(ban)機械密封的寬(kuān)，以獲得較高的(de)使用壽命。動、靜(jìng)環的寬度相等(deng)，有利于防止顆(kē)粒對密封端面(miàn)的磨損，同時，有(you)足夠的面積，以(yǐ)避免大的失配(pei)。因此，能夠适應(ying)比一般機械密(mì)封端面大得多(duō)的徑向和軸向(xiang)跳動。

混流泵用(yong)機械密封應設(shè)計為内流式，顆(kē)粒介質在密封(fēng)環外側，離心力(lì)和慣性力的作(zuo)用使顆粒、雜質(zhì)向外運動，抛離(li)密封面。

與一般(bān)機械密封不同(tóng)，軸套與密封環(huan)之間的間隙應(ying)較大，當有物料(liao)洩漏時，能及時(shí)排出，避免顆粒(li)的堆積和阻塞(sāi)。密封腔的設計(ji)必須有适當的(de)空間，使密封腔(qiang)的物料能流動(dong)，不堆積沉澱，并(bing)易冷卻和潤滑(huá)密封。為了減少(shao)泵内介質壓力(li)對密封端面比(bi)壓的影響，采用(yong)平衡型機械密(mì)封結構。

端面比(bǐ)壓是影響密封(fēng)性能和使用壽(shou)命的最重要因(yīn)素之一。為了防(fáng)止顆粒介質進(jìn)入密封端面，洩(xiè)漏量增大，端面(miàn)磨損加劇，導緻(zhì)密封的失效，應(ying)使端面比壓比(bǐ)一般的要大些(xie)。但端面比壓過(guo)大，将造成摩擦(cā)面發熱和磨損(sun)加劇，功率消耗(hào)增加。設計時，端(duan)面比壓為0.3MPa左右(you)。

采用單端面機(ji)械密封（圖1）時，為(wéi)了避免顆粒雜(zá)質的危害，需根(gēn)據不同情況分(fen)别采取沖洗、過(guò)濾、分離、隔離、保(bǎo)溫和加熱等措(cuo)施。沖洗液的可(kě)*性和質量是密(mì)封成敗的關鍵(jiàn)。若從外部注入(rù)清潔沖洗液，密(mì)封的工作環境(jìng)可得到改善，但(dàn)必須損耗沖洗(xǐ)液，而且，其先決(jué)條件是所輸送(song)的液體允許被(bei)沖洗液微量稀(xi)釋。

采用雙端面(mian)機械密封（圖2）時(shí)，要求封液在密(mì)封腔内建立壓(ya)力，進行封堵、潤(run)滑和冷卻循環(huán)。雙端面密封可(ke)*性高，但制造成(cheng)本和安裝費用(yòng)較高。大多數雙(shuāng)端面密封組對(dui)材料的選擇已(yi)标準化。在實際(jì)使用中，位于介(jiè)質端的摩擦副(fu)使用硬質合金(jin)組對或碳化矽(xī)組對；位于大氣(qi)端的選用碳石(shí)墨與鎳鉻鋼組(zǔ)對。

山西鋁廠目(mù)前使用的B173-125型（圖(tú)3）機械密封的選(xuǎn)用就考慮了以(yǐ)上幾個方面。其(qí)工作參數如下(xià)。
介質：含少量氫(qing)氧化鋁固體微(wēi)粒

壓力：0.5MPa

轉速：480r／min

溫(wēn)度：120～150℃

B173-125型機械密封(fēng)是單端面、内流(liú)式機封。采用外(wài)沖洗液（圖3）。

摩擦(ca)副材料選用碳(tan)化鎢對碳化鎢(wū)。其性能參數如(rú)下。

牌号：YG6

線膨脹(zhàng)系數：4.5～5.0×10－6／℃

溫度範圍(wéi)：-10～450℃

硬度：89.5HRA

比重：14.6～15g/cm3

抗彎(wan)強度：1421MPa

碳化鎢的(de)特點是具有較(jiào)高的硬度和強(qiáng)度，良好的耐磨(mo)性、耐高溫性。

該(gāi)機械密封是集(ji)裝式機封，成套(tào)組裝後，放入密(mi)封腔，安裝并無(wú)特殊要求。運轉(zhuan)時，先将沖洗液(ye)閥門打開，再打(dǎ)開介質閥門，然(ran)後開機運行。由(you)于該機械密封(feng)在選型時，綜合(he)考慮了上述的(de)條件，因此，使用(yong)過程中是非常(chang)簡單的，僅僅要(yao)求保證外沖洗(xi)冷卻的延續性(xìng)，而且使用效果(guo)良好。