目前機械密封在泵類產品中的利用非常廣泛而隨著產品技巧程度的進步和節儉能源的請求機械密封的利用遠景將更加廣泛機械密封亦稱端面密封 其有一對垂直於旋轉軸線的端面 該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下 依附贊助密封的配合與另一端保持貼合 並相對滑動 從而防止流體洩漏大慶石油化工總廠萬隆物業公司光明鍋爐應用的循環泵型號為LGYA流量 m/h工作壓力MP工作溫度為介質為清水密封為機械密封的水泵本文筆者聯合工作實際淺談一下水泵的密封問題
水泵機械密封的滲漏現象及原因
由於壓力產生的滲漏
真空狀態運行造成的機械密封滲漏
泵在起動停機過程中 由於泵進口堵塞 抽送介質中含有氣體等原因 有可能使密封腔湧現負壓 密封腔內若是負壓 會引起密封端面干摩擦 內裝式機械密封會產生漏氣(水) 現象 真空密封與正壓密封的不同點在於密封對象的方向性差別 而且機械密封也有其某一方向的適應性
對策: 采用雙端面機械密封 這樣有助於改良潤滑條件 進步密封性能
高壓和壓力波造成的機械密封滲漏
由於彈簧比壓力及總比壓設計過大和密封腔內壓力超過MPa 時會使密封端面比壓過大 液膜難以形成 密封端面磨損嚴重 發熱量增多 造成密封面熱變形
對策: 在裝配機封時 彈簧壓縮量必定要按規定進行 不容許有過大或過小的現象 高壓條件下的機械密封應采用措施為使端面受力合理 盡量減小變形 可采用硬質合金陶瓷等耐壓強度高的材料 並加強冷卻的潤滑措施 選用可靠的傳動方法 如鍵銷等
周期性滲漏
轉子周期性振動原因是定子與上下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡 汽蝕或軸承損壞(磨損) 這種情況會縮短密封壽命和產生滲漏
對策: 可根據維修標准來糾正上述問題
泵轉子軸向竄動量大 贊助密封與軸的過盈量大 動環不能在軸上機動移動在泵翻轉 動靜環磨損後 得不到補償位移
對策: 在裝配機械密封時 軸的軸向竄動量應小於mm 贊助密封與軸的過盈量應適中 在保證徑向密封的同時 動環裝配後保證能在軸上機動移動(把動環壓向彈簧能自由地彈回來)
密封面潤滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面
對策: 油室腔內潤滑油面高度應加到高於動靜環密封面
因其他問題引起的機械密封滲漏
安裝動環密封圈的軸(或軸套) 端面及安裝靜環密封圈的密封壓蓋(或殼體) 的端面應倒角並修光以免裝配時碰傷動靜環密封圈
彈簧壓縮量必定要按規定進行 不容許有過大或過小的現象 誤差±mm 壓縮量過大增長端面比壓 摩擦熱量過多 造成密封面熱變形和加速端面磨損 壓縮量過小動靜環端面比壓不足 則不能密封
影響機械密封效果的因素
影響密封效果的外部因素分析
機械加工精度不夠
機械加工精度不夠原因有很多有的是機械密封本身的加工精度不夠這方面的原因容易引起人們的注意也容易找到但有時是泵其它部件的加工精度不夠這方面的原因不容易引起人們的注意例如泵軸軸套泵體密封腔體的加大精度不夠等原因這些原因的存在對機械密封的密封效果是非常不利的
振動偏大
機械密封振動偏大最終導致失去密封效果但機械密封振動偏大的原因往往不是機械密封本身的原因泵的其它零部件是產生振動的根源如泵軸設計不合理加工的原因軸承精度不夠聯軸器的平行度差徑向力大等原因
泵軸的軸向竄量大
機械密封的密封面要有必定的比壓這樣才干起到密封作用這就請求機械密封的彈簧要有必定的壓縮量給密封端面一個推力旋轉起來使密封面產生密封所請求的比壓為了保證這一個比壓機械密封請求泵軸不能有太大的竄量一般要保證在 mm以內
軸向力偏大
機械密封在應用過程中是不能夠遭遇軸向力的若存在軸向力對機械密封的影響是嚴重的有時由於泵的軸向力平衡機構設計的不合理及制作安裝應用等方面的原因造成軸向力沒有被平衡掉機械密封遭遇一個軸向力運轉時密封壓蓋溫度將偏高對於聚丙烯類的介質在高溫下會被熔融因此泵啟動後很快就失去密封效果泵靜止時則密封端面湧現間斷的噴漏現象
沒有贊助沖洗系統或贊助沖洗系統設置不合理
機械密封的贊助沖洗系統是非常重要的它可以有效地掩護密封面起到冷卻潤滑沖走雜物等作用有時設計員沒有合理地配置贊助沖洗系統達不到密封效果 有時雖然設計人員設計了贊助系統但由於沖洗液中有雜質沖洗液的流量壓力不夠沖洗口地位設計不合理等原因也同樣達不到密封效果
應采用的措施
打消泵振動的措施
a泵產品在設計過程中要充分分析振動的起源以打消振動源;b泵產品的制作裝配過程中嚴格按標准和操作規程去履行打消振動源;c泵電機底座現場管路等贊助設備在現場安裝時要嚴格把關打消振動源;d現場生產操作維修調節時嚴格把關打消振動源
打消泵軸竄量大的措施
比較理想的設計方案有兩個一個是平衡盤加軸向止推軸承由平衡盤平衡軸向力由軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位 另一個是平衡鼓加軸向止推軸承由平衡鼓平衡掉大部分軸向力剩余的軸向力由止推軸承承擔同時軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位
打消泵軸撓度偏大的措施 減少兩端軸承之間的距離增長泵軸的直徑進步泵軸材料的等級泵軸設計完成後對泵軸的撓度要進行校核檢驗盤算
小結
在設計泵用機械密封時不僅要考慮機械密封本身的影響因素而且要考慮機械密封外部的各種影響因素在實際工作中要注意以下幾個問題
a分析機械密封的質量事故的原因時要充分考慮到泵的其它零部件對機械密封運行的影響采用措施不斷進步機械密封的效果
b 對重要泵產品的機械密封要增長掩護措施進步密封質量減少密封質量事故
c 在泵產品的設計過程中要充分考慮到泵其它零部件以及現場其它設備對機械密封的應用效果的影響為機械密封創造一個良好的外部條件
d 增長對機械密封贊助系統的重要作用的認識盡可能配備完善的機械密封贊助系統以進步密封效果
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