离心泵用机械密封腔压力的确定

离心泵用机械密封腔压力的确定摘要：为了保证水泵安全有效的运转，机械密封是关键的一环，应分析使用机械密封的各种因素，使机械密封适用于各种泵的技术要求和使用介质要求。机械密封的寿命和可靠性不仅取决于水泵运行工况和工作环境，从某种意义上还取决于对故障的精确的判断和故障的排除。关键词：离心泵；机械密封；密封腔压力；近些年来由于机械密封的广泛使用，使得许多泵类生产厂家以基本完成了升级改造，更新出以机械密封为主的新一代泵类产品。其产品以更加节能，极佳的密封效果为特点广泛推行于市场一、机械密封的功用特点机械密封通常被人们简称为“机封”。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。机械密封主要有以下四类部件。主要部件：动环和静环；辅助密封件：密封圈（有O形X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O圈等）；弹力补偿机构：弹簧、推环；传动件：弹箕座及键或各种螺钉。机械密封的主要优点是密封可靠，在一个很长使用周期中，泄漏很少；作用寿命长，一般能使用5年左右；维修周期长。但机械密封结构复杂，制造与安装精度高，成本高，对维修人员的技术要求高，由于输油管道上用的机械密封都是内装式，修理机械密封时往往要把输油泵进行解体，工作量大。因此，保证机械密封工作可靠，延长机械密封的使用寿命非常重要。机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置，它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用及辅助密封胡配合下保持贴合并相对滑动而构成胡防止流估泄漏的装置。泵用机械密封种类多，型号各异，但常见故障主要是泄漏。一般来说，其泄漏点有：动、静环端面之间；动环与轴套之间；静环与静环座之间；轴套与主轴之间；压盖与机体之间。泵用机械密封主要元件有：由补偿环和非补偿环构成的密封端面，又称密封端面；由弹性元件为主构成的加载补偿和缓冲机构；辅助密封圈，包括动环和静环密封圈；与旋转轴联结并同轴一起旋转的传动机构；防转机构，如防转销等。泵用机械密封与其它形式的密封相比，具有密封性能好，使用寿命长，功率损耗小，缓冲性能好，应用范围大等优点，但也存在一些缺点，如结构复杂，装配困难，更换不便，技术要求高，价格较高等。二、机械密封应采取的控制措施保证零部件质量。机械密封在出厂前须做密封性能试验，并有合格证。机械密封经过长期运行，使动环与静环磨损，弹簧与轴锈蚀磨损、密封胶圈磨损、老化、变形等，都能造成密封的泄漏，必须修理或更换新件。动环和静环的密封面不得有裂纹、掉角、划痕、麻点、飞边及偏磨，划痕、麻点不能贯穿整个密封端面。若使用修复的动静环时，动静环的凸台高度之和不少于3mm，且单个凸台高度不少于lmm，以免影响散热。动环安装后应保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自由弹回，保持动静环的垂直和平行。动静环密封胶圈的规格符合图纸规定，表面不得有残损、厚薄不均及软硬不均现象，在大修时要更换密封胶圈。弹簧的外表面清洁无锈蚀，在使用前应进行长度外形检测和压力试验，每组弹簧在规定压缩长度的压力差应符合要求，每组弹簧在规定压缩长度的压力误差符合要求。自由长度允差不超过0.5mm，压缩量不能过大过小，要求误差±2mm。密封套与泵轴不能采用同一种材质，两侧端面的平行度允差及与轴线的不垂直度允差不超过±0.20mm。保证有充分的冷却润滑。调整冷却管路调节阀开度，要确保机械密封冷却管路通畅，罐泵时打开排空阀要排净密封腔内气体。保证安装精度。拆装机械密封时，动静环要清洗干净，并在摩擦副面上涂抹少量清洁的润滑油，要兼顾高压端和低压端，严禁磕碰。静环压盖安装时用力要均匀，防止压偏，用塞尺检查，上下左右位置的偏差不大于0.05mm；检查压盖与轴外径的配合间隙，四周要均匀，各点允许偏差不大于0.1mm。安装机械密封部位的泵轴的径向跳动不超过0.05mm。把和泵盖和密封端盖之前，要认真复核机械密封的安装定位尺寸，如果定位尺寸不符合要求，可在轴套间用钢垫调整但钢垫精度要高，厚度差不超过0.01mm。测量机械密封套的径向跳动和密封面的端面跳动符合要求。对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封面发生移动的情况，则动静环零件必须更换，绝对不应重新上紧继续使用。因为在这样松动后摩擦副原来的运动轨迹就会发生变动，接触面的密封性能就很容易遭到破坏。调整端面比压。端面比压是关系到密封性能及使用寿命的重要参数，它与密封的结构型式、弹簧大小和介质压力有关。端面比压过大将加坏摩擦副；比压过小则易泄漏，往往由厂家给定一个适合的范围，端面比压一般取3〜6kg/cm2。调整比压就是调整弹簧的压缩尺寸。弹簧的自由长度用A表示，弹簧刚度（产生单位压缩量时承受的载荷）为k,规定要求的比压用p表示，这些都是厂家给定的参数。压缩后尺寸用B表示，则p/（A-B）=k，得出B=A-p/k，这就是弹簧安装压缩后的尺寸。如果弹簧安装后的尺寸过大，可在弹簧座与弹簧之间增加调整垫的厚度尺寸过小则减少调整的厚度，调整垫的厚度用千分尺量取。机械密封工作要点。安装时注意事项：要十分注意避免安装中所产生的安装偏差，上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05mm；检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01mm；弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00mm。过大会增加端面比压，加速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用；动环安装后，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。拆卸时注意事项：在安装、拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。如果在泵两端都用机械密封时，在装配、拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。因为松动后摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。机械密封正常运行和维护：启动前全面检查机械密封、附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。启动前应保持密封腔内充满液体。在输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统，停车后最后停止封油系统。热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4h,泄漏量仍不减小，则应停泵检查。泵的操作压力应平稳，压力波动不大于98kPa。泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏；密封情况要经常检查。运转中，当其泄漏超过标准时，重质油不大于5滴/min,轻质油不大于10滴/min,如2〜3日内仍