據中國石化行業(yè)統(tǒng)計,80%以上的深圳離心泵廠家采用機械密封。由于工況不同,離心泵在輸送物料的過程中,經常會出現(xiàn)機械密封處的物料泄漏,污染環(huán)境,浪費能源。
機械密封是離心泵的主要易損部件之一,因此大多數泵的故障都是由密封失效引起的。據統(tǒng)計,機械密封故障引起的泵故障占設備故障率的50%以上,因此有必要對離心泵機械密封泄漏進行分析和改進,以降低泵的故障率。
一、離心泵的工作原理和機械密封裝置的作用
離心泵通過電機和聯(lián)軸器使葉輪高速旋轉。葉片之間的液體被葉片推動。在離心力的作用下,泵中的液體不斷從中心向四周拋擲。當泵中的液體從葉輪中心拋向邊緣時,在中心形成低壓區(qū)。由于液體進入泵前的壓力大于泵吸入口的壓力,在壓力差的作用下,液體通過吸入管被連續(xù)吸入泵內,以補充排出液體的位置。只要葉輪繼續(xù)旋轉,液體就會不斷地被吸入和排出。
當泵軸穿過泵殼時,當動部件和靜部件之間存在間隙時,泵中的液體將從間隙中泄漏出泵。如果吸入端是真空的,外部空氣會泄漏到泵中,嚴重影響泵的運行。為了減少泄漏,軸端密封裝置一般安裝在動靜間隙處。軸封裝置是離心泵的重要組成部分,直接關系到離心泵的正常運行?,F(xiàn)在軸封裝置一般采用機械密封。
二、機械密封的原理
機械密封是一種軸向端面密封裝置,它依靠彈性元件移動,靜環(huán)端面密封副預緊和中壓壓縮彈性元件壓力來實現(xiàn)密封。
機械密封通常由靜環(huán)、動環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。動環(huán)和靜環(huán)的端面形成一對摩擦副,動環(huán)通過密封室中液體的壓力將靜環(huán)的端面壓靠在兩環(huán)的端面上,并在兩環(huán)的端面上產生適當的特定壓力,并保持極薄的液膜以達到密封的目的。
當泵不運行時,由擠壓元件產生的壓力可以確保泵的端面彼此接觸,確保密封介質不泄漏,并防止雜質進入密封端面。密封圈密封動環(huán)和軸之間的間隙,密封靜環(huán)和壓蓋之間的間隙,并緩沖泵的振動和沖擊。機械密封在實際運行中不是一個孤立的部件,它是與泵的其他部件結合在一起運行的。
三、機械密封輔助設施——沖洗裝置
沖洗裝置是機械密封最重要的輔助設施。在泵運行過程中,必須沖洗密封腔中沉積或形成的雜質。否則,機械密封靜環(huán)將失去其可漂浮性,彈簧將由于顆粒雜質的結晶和沉淀而失效。更嚴重的是,顆粒磨損和雜質進入摩擦副會加劇磨損,導致機械密封快速失效。因此,一般來說,泵的機械密封應該沖洗。