據(jù)中國(guó)石化行業(yè)統(tǒng)計(jì),80%以上的深圳離心泵廠家采用機(jī)械密封。由于工況不同,離心泵在輸送物料的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)械密封處的物料泄漏,污染環(huán)境,浪費(fèi)能源。
機(jī)械密封是離心泵的主要易損部件之一,因此大多數(shù)泵的故障都是由密封失效引起的。據(jù)統(tǒng)計(jì),機(jī)械密封故障引起的泵故障占設(shè)備故障率的50%以上,因此有必要對(duì)離心泵機(jī)械密封泄漏進(jìn)行分析和改進(jìn),以降低泵的故障率。
一、離心泵的工作原理和機(jī)械密封裝置的作用
離心泵通過(guò)電機(jī)和聯(lián)軸器使葉輪高速旋轉(zhuǎn)。葉片之間的液體被葉片推動(dòng)。在離心力的作用下,泵中的液體不斷從中心向四周拋擲。當(dāng)泵中的液體從葉輪中心拋向邊緣時(shí),在中心形成低壓區(qū)。由于液體進(jìn)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(guò)吸入管被連續(xù)吸入泵內(nèi),以補(bǔ)充排出液體的位置。只要葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn),液體就會(huì)不斷地被吸入和排出。
當(dāng)泵軸穿過(guò)泵殼時(shí),當(dāng)動(dòng)部件和靜部件之間存在間隙時(shí),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(huì)泄漏到泵中,嚴(yán)重影響泵的運(yùn)行。為了減少泄漏,軸端密封裝置一般安裝在動(dòng)靜間隙處。軸封裝置是離心泵的重要組成部分,直接關(guān)系到離心泵的正常運(yùn)行?,F(xiàn)在軸封裝置一般采用機(jī)械密封。
二、機(jī)械密封的原理
機(jī)械密封是一種軸向端面密封裝置,它依靠彈性元件移動(dòng),靜環(huán)端面密封副預(yù)緊和中壓壓縮彈性元件壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。
機(jī)械密封通常由靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面形成一對(duì)摩擦副,動(dòng)環(huán)通過(guò)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(chǎn)生適當(dāng)?shù)奶囟▔毫?,并保持極薄的液膜以達(dá)到密封的目的。
當(dāng)泵不運(yùn)行時(shí),由擠壓元件產(chǎn)生的壓力可以確保泵的端面彼此接觸,確保密封介質(zhì)不泄漏,并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封圈密封動(dòng)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(dòng)和沖擊。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中不是一個(gè)孤立的部件,它是與泵的其他部件結(jié)合在一起運(yùn)行的。
三、機(jī)械密封輔助設(shè)施——沖洗裝置
沖洗裝置是機(jī)械密封最重要的輔助設(shè)施。在泵運(yùn)行過(guò)程中,必須沖洗密封腔中沉積或形成的雜質(zhì)。否則,機(jī)械密封靜環(huán)將失去其可漂浮性,彈簧將由于顆粒雜質(zhì)的結(jié)晶和沉淀而失效。更嚴(yán)重的是,顆粒磨損和雜質(zhì)進(jìn)入摩擦副會(huì)加劇磨損,導(dǎo)致機(jī)械密封快速失效。因此,一般來(lái)說(shuō),泵的機(jī)械密封應(yīng)該沖洗。