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离心泵机械密封泄漏的原因及对策 ??????????★★★ 【字体：小 大】 作者：佚名????资讯来源：本站原创????发布时间：2008-9-2 15:45:35 ????? 离心泵的工作原理????? 离心泵的种类很多,但工作原理相同,构造大同小异。其主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳。叶轮是离心泵直接对液体做功的部件,其上有若干后弯叶片,一般为4~8片。离心泵工作时,叶轮由电机驱动作高速旋转运动(1000~3000r/min),迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。同时因离心力的作用,使液体由叶轮中心向外缘作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程中获得能量,并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳内,由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转化为静压能,达到较高的压强,最后沿切向流入压出管道。 ???? 在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时,在叶轮中心处形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通,另一端则浸没在输送的液体内,在液面压力(常为大气压)与泵内压力(负压)的压差作用下,液体经吸入管路进入泵内,只要叶轮的转动不停,离心泵便不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体,故名离心泵。 ???? 机械密封的原理及要求???? 机械密封是离心泵的主要部件,是靠一对相对运动的环的端面相互贴合形成的微小轴向间隙起密封作用。机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与不断加强的基础研究和高技术开发研究,都为知识经济的成长奠定了基础。 ?????????????? ??????? 机械密封泄漏的外部原因及对策 ????? 泵轴的轴向窜量大????? 机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.5mm以内。但在实际设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生很大的窜量,对机械密封的使用是非常不利的。这种现象往往出现在多级离心泵中,尤其是在泵启动过程中,窜量比较大。另外泵经过长时间运行后,平衡盘与平衡环摩擦磨损,间隙随之增大,机械密封轴向窜量不断增加。由于轴向力的作用,吸入侧的密封面的压紧力增加,密封面磨损加剧,直至密封面损坏,失去密封作用。吐出侧的机械密封,随着平衡盘的磨损,转子部件的轴向窜量大于密封要求的轴向窜量,密封面的压紧力减小,达不到密封要求,最终使泵两侧的机械密封全部失去密封作用导致泄漏。 ???? 要消除泵轴窜量大应该合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。为了满足这一要求,对于多级离心泵,比较理想的设计方案有两个:一个是平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位;另一个是平衡鼓加轴向止推轴承,由平衡鼓平衡掉大部分轴向力,剩余的轴向力由止推轴承承担,同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。第二种方案的关键是合理地设计平衡鼓,使之能够真正平衡掉大部分轴向力。对于其它单级泵、中开泵等产品,在设计时应采取一些措施,以保证泵轴的窜量在机械密封所要求的范围之内。 ???? 轴向力偏大???? 机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的,若存在轴向力,对机械密封的影响是严重的。有时由于泵的轴向力平衡机构设计的不合理及制造、安装、使用等方面的原因,造成轴向力没有被平衡掉。机械密封承受一个轴向力,运转时密封压盖温度将偏高,对于聚丙烯类的介质,在高温下会被熔融,因此泵启动后很快就失去密封效果,泵静止时则密封端面出现间断的喷漏现象。 ???? 要解决轴向力偏大的问题需要合理地设计轴向力平衡机构,使之能够真正充分地平衡掉轴向力,给机械密封创造一个良好的条件。对于一些电厂、石油、化工等领域应用的重要产品,在产品出厂之前,必须做到台台试验检测,以便发现问题和解决问题。有些重要的泵可以在转子上设计一个轴向测力环,对轴向力的大小进行随时监测,发现问题及时解决。 ???? 泵轴的挠度偏大???? 机械密封又称端面密封,是一种旋转轴向的接触式动密封,它是在流体介质和弹性元件的作用下,两个垂直于轴心线的密封端面紧密贴合、相对旋转,从而达到密封效果,因此要求两个密封面之间要受力均匀。但由于泵产品设计的不合理,泵轴运转时,在机械密封安装处产生的挠度较大,使密封面之间的受力不均匀,导致密封效果不好发生泄漏。 ????