由于固液(ye)兩相流中磨蝕性(xìng)顆粒介質的存在(zai)，采用一般的機械(xie)密封常會構成如(rú)下5種危害：
①密封端(duan)面的加劇磨損。密(mi)封面之間因顆粒(li)洩漏進入端面，起(qi)着磨料作用，加速(sù)了密封面的磨損(sun)。
②介質側顆粒堵塞(sai)。由于顆粒的堆積(ji)，架橋，阻礙了彈簧(huang)、銷和輔助密封封(feng)圈的運動，從而導(dao)緻補償環的追随(sui)性和浮動性下降(jiang)。
③大氣側顆粒堵塞(sāi)。由于常規設計的(de)機械密封，密封面(mian)内徑和軸（或軸套(tào)）之間的間隙較小(xiao)，洩漏的固體顆粒(li)不能及時排出，易(yì)堆積、阻塞，阻礙了(le)輔助密封圈的運(yun)動，從而導緻密封(fēng)失敗。

④磨蝕。指密封(feng)元件表面由于受(shòu)到磨蝕性顆粒的(de)作用而産生的局(jú)部咬蝕、撕裂。它通(tong)常發生在使用較(jiao)軟的鋼材或石墨(mo)材料時，由于沖洗(xi)水或封液的沖擊(ji)而造成的。在有顆(kē)粒介質的情況下(xià)，發生得更加嚴重(zhong)；

⑤傳動元件的磨損(sǔn)。由于傳動銷這些(xie)元件處于顆粒介(jie)質中，運動時由于(yú)顆粒的研磨作用(yong)加劇了元件本身(shen)的磨損。

在選型時(shí)，應使機械密封産(chan)品盡量避免顆粒(li)的作用，不緻産生(shēng)這5種失效，機械密(mi)封解決顆粒介質(zhì)作用的問題有兩(liang)大途徑：一是對機(jī)械密封設置一些(xie)附加的内部結構(gou)或采取輔助措施(shī)（如螺旋密封、唇封(fēng)、封液、沖洗水、水箱(xiang)或油箱建立液障(zhang)防止顆粒堆積等(deng)），或者外部裝置（如(ru)旋流固液分離器(qi)、磁濾器等），盡量避(bì)免上述5種失效出(chū)現，維護機械密封(feng)良好的工作狀态(tai)。這種途徑對于比(bi)較重要的場合，重(zhong)要的設備可以使(shǐ)用。但對于由于空(kōng)間受到限制，或者(zhe)由于輔助設施耗(hao)費太高，以及由于(yú)有些場合，物料不(bu)允許有封液或沖(chòng)洗水進入産品的(de)情況，就應采取選(xuan)擇設計出一種新(xīn)型的機械密封結(jié)構，能直接用在顆(ke)粒介質中，滿足生(sheng)産流程對密封的(de)要求。

為了使機械(xiè)密封達到密封可(ke)*、壽命長、結構簡單(dān)、裝拆方便、易調節(jiē)、成本低的目的，具(ju)體辦法如下：

采用(yòng)彈簧和輔助密封(feng)圈相結合使用。主(zhǔ)要優點是：具有較(jiào)高的彈性，且彈簧(huáng)不與介質接觸，避(bi)免了易受顆粒堵(dǔ)塞的問題。

為了保(bǎo)證摩擦副在顆粒(lì)介質中具有耐磨(mo)損和耐磨蝕的目(mu)的，摩擦副材料的(de)硬度必須高于磨(mo)粒的硬度。通常可(ke)選用硬對硬組對(duì)，材質可為碳化鎢(wu)或碳化矽。與碳化(huà)鎢相比，碳化矽具(jù)有更高的硬度，更(geng)好的導熱率，化學(xué)穩定性較好，還有(you)自潤滑性，但成本(ben)較高。
根據A.I.GoLubiev（前蘇聯(lian)）等人對在磨蝕性(xìng)顆粒介質中高硬(ying)度摩擦副磨損機(jī)理的研究所得出(chu)的結論，摩擦副寬(kuān)度應比一般機械(xie)密封的寬，以獲得(de)較高的使用壽命(mìng)。動、靜環的寬度相(xiàng)等，有利于防止顆(kē)粒對密封端面的(de)磨損，同時，有足夠(gòu)的面積，以避免大(dà)的失配。因此，能夠(gòu)适應比一般機械(xiè)密封端面大得多(duo)的徑向和軸向跳(tiào)動。

混流泵用機械(xie)密封應設計為内(nei)流式，顆粒介質在(zai)密封環外側，離心(xīn)力和慣性力的作(zuo)用使顆粒、雜質向(xiàng)外運動，抛離密封(feng)面。

與一般機械密(mi)封不同，軸套與密(mi)封環之間的間隙(xi)應較大，當有物料(liao)洩漏時，能及時排(pai)出，避免顆粒的堆(duī)積和阻塞。密封腔(qiāng)的設計必須有适(shi)當的空間，使密封(feng)腔的物料能流動(dòng)，不堆積沉澱，并易(yì)冷卻和潤滑密封(feng)。為了減少泵内介(jiè)質壓力對密封端(duān)面比壓的影響，采(cǎi)用平衡型機械密(mi)封結構。

端面比壓(yā)是影響密封性能(néng)和使用壽命的最(zuì)重要因素之一。為(wei)了防止顆粒介質(zhi)進入密封端面，洩(xiè)漏量增大，端面磨(mó)損加劇，導緻密封(feng)的失效，應使端面(mian)比壓比一般的要(yao)大些。但端面比壓(yā)過大，将造成摩擦(ca)面發熱和磨損加(jia)劇，功率消耗增加(jia)。設計時，端面比壓(ya)為0.3MPa左右。

采用單端(duān)面機械密封（圖1）時(shí)，為了避免顆粒雜(za)質的危害，需根據(jù)不同情況分别采(cǎi)取沖洗、過濾、分離(lí)、隔離、保溫和加熱(re)等措施。沖洗液的(de)可*性和質量是密(mì)封成敗的關鍵。若(ruò)從外部注入清潔(jie)沖洗液，密封的工(gōng)作環境可得到改(gai)善，但必須損耗沖(chong)洗液，而且，其先決(jué)條件是所輸送的(de)液體允許被沖洗(xi)液微量稀釋。

采用(yong)雙端面機械密封(fēng)（圖2）時，要求封液在(zai)密封腔内建立壓(yā)力，進行封堵、潤滑(huá)和冷卻循環。雙端(duan)面密封可*性高，但(dan)制造成本和安裝(zhuāng)費用較高。大多數(shu)雙端面密封組對(dui)材料的選擇已标(biāo)準化。在實際使用(yong)中，位于介質端的(de)摩擦副使用硬質(zhi)合金組對或碳化(hua)矽組對；位于大氣(qì)端的選用碳石墨(mo)與鎳鉻鋼組對。

山(shān)西鋁廠目前使用(yòng)的B173-125型（圖3）機械密封(feng)的選用就考慮了(le)以上幾個方面。其(qí)工作參數如下。
介(jiè)質：含少量氫氧化(hua)鋁固體微粒

壓力(li)：0.5MPa

轉速：480r／min

溫度：120～150℃

B173-125型機械(xiè)密封是單端面、内(nèi)流式機封。采用外(wài)沖洗液（圖3）。

摩擦副(fù)材料選用碳化鎢(wū)對碳化鎢。其性能(néng)參數如下。

牌号：YG6

線(xiàn)膨脹系數：4.5～5.0×10－6／℃

溫度範(fàn)圍：-10～450℃

硬度：89.5HRA

比重：14.6～15g/cm3

抗彎(wān)強度：1421MPa

碳化鎢的特(te)點是具有較高的(de)硬度和強度，良好(hǎo)的耐磨性、耐高溫(wēn)性。

該機械密封是(shì)集裝式機封，成套(tào)組裝後，放入密封(fēng)腔，安裝并無特殊(shu)要求。運轉時，先将(jiāng)沖洗液閥門打開(kāi)，再打開介質閥門(mén)，然後開機運行。由(yóu)于該機械密封在(zài)選型時，綜合考慮(lü)了上述的條件，因(yīn)此，使用過程中是(shì)非常簡單的，僅僅(jin)要求保證外沖洗(xi)冷卻的延續性，而(ér)且使用效果良好(hao)。