外部條件對機械密封的影響

    現(xiàn)在許多廠里用的泵大部分是機械密封的，隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的進步和節(jié)約能源的要求，對整臺泵運用壽命的要求,及能夠連續(xù)、高效的工作等要求越來越高，所以機械密封的密封效果將直接影響到整機的工作情況。尤其現(xiàn)在許多廠里存在易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒等介質(zhì)，一旦機械密封發(fā)生泄露，將嚴重影響生產(chǎn)運行，更嚴重的還可能會出現(xiàn)安全事故。大家在分析質(zhì)量故障原因時，常常在機械密封自身方面查找原因，例如：機械密封的選型是否合適，材質(zhì)選擇是否正確，密封面的比壓是否正常，摩擦副材質(zhì)的選擇是否合理等等，而很少在機械密封的外部條件方面去查找原因，例如：泵腔的條件是否合適，輔助系統(tǒng)的安裝是否合適，而這些方面的原因也是十分重要的。那么，今天就從泵用機械密封的外部條件的角度剖析了影響密封作用的幾種要素和應采納的合理辦法。
 1、外部條件影響的原因剖析
1.1 泵軸的軸向竄量大
  機械密封的密封面要有一定的比壓，這樣才可以起到密封作用，這就要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量，給密封端面一個推力，旋轉(zhuǎn)起來使密封面發(fā)生密封所要求的比壓。為了確保這一個比壓值，機械密封要求泵軸不能有太大的竄量，一般要確保在0.5 mm以內(nèi)。但在實際當中，因為時間或安裝等問題，往往泵軸發(fā)生很大的竄量，對機械密封的運行是十分不利的。這種現(xiàn)象往往出現(xiàn)在多級離心泵、中開泵中，尤其是在泵啟動過程中，竄量比較大。
  泵通過長時間工作后，平衡盤與平衡環(huán)沖突磨損，空隙b跟著增大，機械密封軸向竄量不斷添增加。因為軸向力的作用，吸入側(cè)的密封面的壓緊力添加，密封面磨損加劇，直至密封面損壞，失掉密封作用。吐出側(cè)的機械密封，跟著平衡盤的磨損，轉(zhuǎn)子部件的軸向竄量大于密封要求的軸向竄量，密封面的壓緊力減小，達不到密封要求，最終使泵兩邊的機械密封全部失掉密封作用。
 1.2　軸向力偏大
  機械密封在運行過程中是不能夠接受軸向力的，若存在軸向力，對機械密封的影響是嚴重的。有時因為泵的軸向力平衡機構(gòu)規(guī)劃的不合理及制造、安裝、運用等方面的原因，形成軸向力沒有被平衡掉。機械密封接受一個軸向力，工作時密封壓蓋溫度將偏高，關(guān)于聚丙烯類的介質(zhì)，在高溫下會被熔融，因而泵啟動后很快就失掉密封作用，泵靜止時則密封端面呈現(xiàn)連續(xù)的噴漏現(xiàn)象。
 1.3　泵軸的撓度偏大
  機械密封又稱端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動密封，它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，兩個垂直于軸心線的密封端面嚴密貼合、相對旋轉(zhuǎn)，然后到達密封作用，因而要求兩個密封之間要受力均勻。但因為泵產(chǎn)品規(guī)劃的不合理，泵軸工作時，在機械密封裝置處發(fā)生的撓度較大，使密封面之間的受力不均勻，導致密封作用欠好。
 1.4　沒有輔助系統(tǒng)或輔助系統(tǒng)配置不合理
  機械密封的輔助系統(tǒng)是十分重要的，它能夠有效地保護密封面，起到冷卻、光滑、沖走雜物等作用。有時設(shè)計人員沒有合理地考慮配置輔助系統(tǒng)，所以達不到密封作用； 有時設(shè)計人員雖然配置了輔助系統(tǒng)，但因為沖洗液中有雜質(zhì)，沖洗液的流量、壓力不行，沖洗口位置規(guī)劃不合理等原因，也同樣達不到密封作用。
 1.5　振蕩偏大
  機械密封振蕩偏大，最終導致失掉密封作用。但機械密封振蕩偏大的原因往往不是機械密封自身的原因，泵的其它零部件是發(fā)生振蕩的根源，如泵軸規(guī)劃不合理、加工的原因、軸承精度不行、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。
 1.6　泵汽蝕的原因
  因為安裝操作不合理以及泵進口汽蝕功能欠好、泵的轉(zhuǎn)速偏高，在泵的入口處發(fā)生部分汽蝕，汽蝕發(fā)生后，介質(zhì)中會有氣泡，它一方面會沖擊機械密封面的表面，使其外表呈現(xiàn)破損； 另一方面會使動環(huán)的端面的流動膜中也含有氣泡，不能構(gòu)成安穩(wěn)的液膜，形成動環(huán)的干摩，使機械密封裝置損壞。


2、應采納的辦法
 2.1 消除泵軸竄量大的辦法
合理地規(guī)劃軸向力的平衡裝置，消除軸向竄量。為了滿意這一要求，關(guān)于多級離心泵，比較理想的設(shè)計方案有兩個：一個是平衡盤加軸向止推軸承，由平衡盤平衡軸向力，由軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位；另一個是平衡鼓加軸向止推軸承，由平衡鼓平衡掉大部分軸向力，剩余的軸向力由止推軸承承擔，同時軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位。第二種方案的關(guān)鍵是合理地設(shè)計平衡鼓，使之能夠真正平衡掉大部分軸向力。對于其它單級泵、中開泵等產(chǎn)品，在設(shè)計時采取一些措施保證泵軸的竄量在機械密封所要求的范圍之內(nèi)。
 2.2　消除軸向力偏大的辦法
合理地規(guī)劃軸向力平衡機構(gòu)，使之能夠真實充分地平衡掉軸向力，給機械密封創(chuàng)造一個良好的條件。關(guān)于一些電廠、石油、化工等領(lǐng)域應用的重要產(chǎn)品，在產(chǎn)品出廠之前，必須做到臺臺實驗檢測和發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。有些重要的泵能夠在轉(zhuǎn)子上規(guī)劃一個軸向測力環(huán)，對軸向力的巨細進行隨時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
 2.3　消除泵軸撓度偏大的辦法
這種現(xiàn)象大多存在臥式多級離心泵中，在規(guī)劃時采納以下辦法：
 (1) 削減兩端軸承之間的間隔。泵葉輪的級數(shù)不要太多，在泵總揚程要求較高的情況下，盡量進步每級葉輪的揚程，削減級數(shù)。
 (2) 添加泵軸的直徑。在規(guī)劃泵軸直徑的時分，不要簡單地僅考慮傳遞功率的巨細，而要考慮機械密封、軸撓度、起動辦法和有關(guān)慣性負荷、徑向力等要素。許多規(guī)劃員沒有充分認識到這一點。
 (3) 進步泵軸資料的等級。
 (4) 泵軸裝置前，對泵軸的撓度要進行校核檢驗。
  2.4　添加輔助系統(tǒng)
 在條件允許的情況下，盡量配置輔助系統(tǒng)。沖洗壓力一般要求高于密封腔壓力0.107 ～0.11 MPa，如果輸送介質(zhì)屬于易汽化的，則應高于汽化壓力0.1175～0.12 MPa。密封腔壓力要依據(jù)每種泵的結(jié)構(gòu)型式、體系壓力等要素來核算。軸封腔壓力很高時或許壓力簡直挨近該密封運用最高極限時，也可由密封腔引液體至低壓區(qū)，使軸封液體流動以帶走沖突熱。推薦的沖刷量如表1所示。
  依據(jù)每種泵的操作條件，合理地安裝管路和附件。如冷卻器、孔板、過濾器、閥門、流量指示器、壓力表、溫度等。實踐上密封的可靠性和壽命，在很大程度上取決于密封輔助系統(tǒng)的配置。
  2.5　消除泵進口汽蝕的辦法
 (1) 提高泵的汽蝕功能水平，滿足現(xiàn)場裝置的汽蝕功能的要求。
 (2) 現(xiàn)場試驗裝置的要求要與泵汽蝕功能水平匹配。
 (3) 現(xiàn)場安裝和工況調(diào)節(jié)要給泵提供有利的條件。
 2.6　消除泵振蕩的辦法
 (1) 泵裝配過程中，嚴格按標準和操作規(guī)程去履行，消除振蕩源。
 (2) 泵、電機、底座、現(xiàn)場管路等輔助設(shè)備在現(xiàn)場安裝時，要嚴格把關(guān)，消除振蕩源。
 (3) 現(xiàn)場生產(chǎn)、操作、修理、調(diào)節(jié)時，嚴格把關(guān)，消除振蕩源。
3、結(jié)束語
  在泵用機械密封運用時，不僅要考慮機械密封自身的影響要素，并且要考慮機械密封外部的各種影響要素。在咱們實踐工作中要注意以下幾個問題：
  (1) 添加對機械密封輔助系統(tǒng)的重要作用的認識，盡可能配備完善的機械密封輔助系統(tǒng)，以保證密封效果。
  (2) 對重要泵用機械密封，要添加保護辦法，確保密封質(zhì)量，減少密封質(zhì)量事故。
  (3) 剖析機械密封的質(zhì)量事故的原因時，要充分考慮到泵的其它零部件對機械密封工作的影響，采納辦法不斷提高機械密封的使用效果。