高速泵效率估算公式(离心泵用的密封).docVIP

高速泵效率估算公式【关键词】离心泵,密封,零泄漏,综述【论文摘要】本文摘要介绍离心泵用旋转密封实现零泄漏的几种方法的原理及应用现状。1. 前言泵的应用十分广泛，其旋转轴用密封是泵中关键的部件。介质的泄漏不但造成浪费，而且污染环境，甚至危机设备运行和人身安全。泵的密封性能是评价泵产品质量的一个主要指标。如何实现泵轴封的零泄漏，国内外都进行了大量的研究，近年来零泄漏技术迅速发展，其应用越来越广泛。本文就几种常见的零泄漏方法（或装置）作简要介绍。2. 填料密封的无泄漏技术通常的填料密封需要注入一定的冲洗水或润滑液，填料压盖不能压得太紧，应达到滴水不成线的效果，才能保证填料的正常使用。也就说，传统的填料是有一定的泄漏的。一种新型的层状剪切填料改变了人们的传统观点。1995年美国赤士盾（CHESTRTON）公司推出一种新型的革新填料，一种层状剪切式密封填料CMS2000问世。［1］CSM2000型填料由纯合成的KEVLAR纤维、高纯的石墨、PTFE（聚四氟乙烯）、有机密封剂等材料混合组成，形成一种无规格限制的黑色胶状物。使用时，在填料函的前后端装入编织环或石墨填料，中间用高压注入枪注入CSM2000的胶状物，直至充满。在轴旋转运动过程中，CMS2000填料中的KEVLAR纤维会缠绕在轴（或轴套）上并随轴同步旋转，形成一个“旋转层”。在填料函内壁附近，CMS2000填料粘附其上，形成一个“不动层”。这样，泵轴的转动使填料的处在中间的填料层作剪切运动，这是因为填料间吸引力极小。其层间摩擦系数很小。这种填料具有以下特点：填料内外层分别粘附在轴和填料函腔，泵送介质必须击穿填料才可能外漏，在填料的许用范围内达到完全无泄漏的效果；由于填料与轴无相对运动，所以不磨损轴；可进行在线修复；由于填料层间摩擦系数很小，比普通填料与轴的摩擦损耗小，因而耗电低。安装简单；不需要冲洗；库存低，适应不同填料腔。这种填料也存在一些不足而限制其适用范围。它在高温下，会分解放出氧化氢、二氧化碳、一氧化碳等有害气体。另外，其使用压力有限。在CSM2000推出后，赤士盾公司又推出了在高温下使用的新一代产品。表1给出了几种产品的使用条件。表1 赤士盾产品成分及性能名称 第一代 第二代 第三代 成分 纤维 KEVLAR KEVLAR 特种合成纤维 填充物 石墨＋PTFE 高分子硅脂+PTFE 鳞片状石墨+PTFE 密封剂 有机密封剂 有机密封剂 高级有机硅密封剂 温度 －18℃～+200℃ －40～+204℃ －50～+750℃ 压力 0.7MPa 1.0MPa 1.5MPa 线速度 8m/s 10 m/s 18 m/s PH 4～13 1～13 1～14 介质 水 见[1] 除强酸外 KEVLAR纤维是主要用于防弹衣的一种合成的特种纤维，具有极高的抗冲击强度和抗拉强度。国内使用CSM2000填料取得了较好的效益。如：深圳市自来水有限公司用于14SA－10B双吸泵, 新疆泽普石化厂用于14SH-9双吸泵, 独山子石化总厂炼油厂用于14SH－9A双吸泵，南京钢铁集团有限公司用于12SH-6A双吸泵，哈尔滨市自来水公司用于20SH-13双吸泵，莱钢用于12SH-6A、24SH-19双吸泵，中原大化集团有限责任公司用于污水泵中，韶关发电厂用于低压加热疏水泵125NW－65X2中。普遍反应达到完全无泄漏，并且耗电比原来减少，有的降低耗电达15～15％。我国在层状剪切式密封填料方面也进行了一些研究。如储昭振［2］ 采用1％～1.6％的纤维、14％～18％的石墨粉、16％～20％的聚四氟乙烯、18％～22％的云母粉、44％～48％的聚丙烯酸密封剂制成了半固态密封填料，具有同样的原理，并取得了专利.3. 磁流体密封磁流体密封是70年代发展起来的新型密封技术。磁流体密封在密封气体和真空中比较成熟，在真空密封方面应用比较普遍。在泵中也得到了一些应用。磁流体密封的关键是磁流体，它由磁性的纳米颗粒，经过特殊处理均匀分散到水、油等液体中形成的固液混相的胶体液体［3］［4］。它是一种具有超顺磁特性的液态物质。悬浮的颗粒一般为Fe3O4或CrO2的磁性物，其颗粒越小越接近球形，就越有利于磁粉微粒作布朗运动。磁流体是不会凝聚沉淀的，因为在流体中，各颗粒间同性斥和范氏吸力（分子静电吸力）强。密封原理为：永磁体在密封间隙中产生强大磁场，紧紧将磁流体吸住，从而封住泄漏通道达到密封的目的。它具有（1）密封能力不依靠密封表面的压紧力，所以，在密封表面之间存在相对运动的情况下，它的摩擦力较小，仅表现为铁磁流体内部的剪切应力，因而摩擦功耗、发热问题可以不考虑。并且不存在表面的磨损现象。（2）这种密封可以完全的零泄漏密封。只要磁铁体密封膜不破坏，它是