機械密封是離心泵的主要易損件之一,因而泵的故障多數(shù)是由密封失效所導(dǎo)致的。據(jù)統(tǒng)計,機械密封失效導(dǎo)致泵的故障占設(shè)備故障率的50%
以上,所以有必要對離心泵的機械密封泄漏進行分析改進,以降低泵的故障率。
一、離心泵工作原理及機械密封裝置的作用
離心泵通過電機、聯(lián)軸器,使其葉輪高速旋轉(zhuǎn),在葉片之間的液體受到葉片的推動,在離心力的作用下,不斷地從中心被甩向四周,當(dāng)泵內(nèi)液體從葉輪中心被拋向邊緣時,中心處形成了低壓區(qū),由于進泵前的液體壓強大于泵吸入口處的壓強,在壓強差的作用下,液體便經(jīng)吸入管連續(xù)地吸入泵內(nèi),以補充被排出液體的位置,只要葉輪不停地旋轉(zhuǎn),液體便不斷地吸入和排出。
泵軸穿過泵殼時,動靜之間有間隙存在時,泵內(nèi)的液體就會從間隙漏至泵外,若吸入端是真空,則外界空氣會漏入泵內(nèi),嚴(yán)重影響泵的工作,為了減少泄漏,一般在動靜間隙處裝有軸端密封裝置。軸封裝置是離心泵的重要部件,它直接關(guān)系到離心泵能否正常工作。現(xiàn)在軸封裝置一般采用機械密封。
二、機械密封原理
機械密封是一種依靠彈性元件對動、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置。
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)的端面組成一對摩擦副,動環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上,并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅3忠粚訕O薄的液體膜而達到密封的目的。
壓緊元件產(chǎn)生壓力,可使泵在不運轉(zhuǎn)狀態(tài)下,也保持端面貼合,保證密封介質(zhì)不外漏,并防止雜質(zhì)進入密封端面。密封圈起密封動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用,同時對泵的振動、沖擊起緩沖作用。機械密封在實際運行中不是一個孤立的部件,它是與泵的其它零部件一起組合起來運行的。
三、機械密封的輔助設(shè)施—沖洗裝置
沖洗裝置是機械密封最主要的輔助設(shè)施,泵在運轉(zhuǎn)過程中,密封腔中沉積或形成雜質(zhì),必須進行沖洗。否則會因結(jié)晶的析出、顆粒雜質(zhì)的沉淀,使機械密封動、靜環(huán)失去浮動性,彈簧失靈。更嚴(yán)重的是顆粒磨損、雜質(zhì)進入摩擦副會加劇磨損,導(dǎo)致機械密封迅速失效。所以,一般情況下泵用機械密封均應(yīng)進行沖洗。
四、機械密封泄漏的原因分析
新安裝(或更換)的機械密封投入運轉(zhuǎn)時泄漏量應(yīng)在允許范圍內(nèi)。如果密封本身的結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、安裝和使用等方面都無問題,其壽命要超過 8000h。實際工作中,不少密封的使用壽命遠沒有達到該值前就失效了,這是由于工藝條件、設(shè)備運行狀況和操作存在一定的問題造成的