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机械密封在高粘度泵上的应用分析

2020-02-22 07:07:42
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一、填料密封与机械密封的结构及性能分析
  (1)高粘度泵的填料密封结构分析。从泵的填料密封结构本身,可以看出泵壳与旋转的泵轴之间存在着间隙,这个间隙依靠填料盒来密封,填料盒由填料挡套、填料、填料压盖、水封环等组成;填料挡套、填料压盖在填料的两头,是压紧填料用的,泵的填料一般是用浸石墨的石棉绳、聚四氟乙烯等材料编织制成。使用时需将其切割成有  长度、角度然后一圈一圈地放进填料盒,每圈的接口相互错开900~1200角,由填料压盖压紧,压紧的程度要适当,过紧会增加磨损和消耗功率;过松会漏水漏气,压紧不当时在低压侧,就可能使空气进入泵内影响泵的工作,甚至使泵不上(油)水;在高压侧,就有液体漏出,在使用填料密封的设备技术文件以及企业操作指导书是这样定义的:泵运行中前后填料,泄漏量允许在10~30滴/min。填料在使用一段时间后因为失去弹性和润滑作用。由此看来,填料密封能够直接给运行中的泵带来漏失损耗和功率损耗;效率相应会受到影响。
  (2)机械密封与填料密封不同,密封效果好,承磨能力强,可以达到不漏。机械密封的型号较多,目前使用在高粘度泵上的主要有O型环密封式、整圈金属波纹管式、多圈金属波纹管式等构成接触式液体润滑机械密封系列。按结构不同大体分为:非平衡型和平衡型;旋转或静止密封头;单弹簧或多弹簧结构;推环形或非推环形二次密封结构。机械密封的基本组成元件为主环和配合环,它们一起形成与轴垂直的动态密封面。主密封环为密封头组件的一部分,而配合密封环和静密封组成另一个组件,它们共同组成泵的完整密封装置。在接触式机械密封中,随着泵轴开始转动,密封平面之间发生相对运动,在滑动接触面处形成一层很薄的液膜,这层液膜的生成是由每个密封面的表面粗糙度造成的,密封结构中使用的防转动设施如:传动销、键和凹槽等,都对密封面之间的液膜形成有  影响,液压形成在密封面中伴随有摩擦热产生,压力和热变形倾向于将密封面分开。当实际密封面的压力等于液压和机械密封的设计弹簧压力之和时,密封面压力趋于稳定。但是,由于密封平面彼此相对运动,它们受实际端面压力和转速的影响,会产生密封面的磨损,因为磨损直接和温度有关,所以运行中要控制密封面处的温度。
  二、机械密封的基本原理
  使用在输油(水)泵上的是接触式液体润滑密封,输送介质与密封结合面呈动态接触,此处接触的性能好坏将决定密封的效果,如果密封面处的载荷过高,密封面处的液体就会气化或炭化,造成密封面磨损,不稳定工况也会对密封面造成损坏,如果超越了材料的承受界限,会因密封面的纯粹接触而导致高磨损率从而产生泄漏,密封平衡就是用来避免上述情况发生和提供  密封装置的一种形式,任何密封腔内的压力在各个方向上都应该是相等的,并使主密封环与配合密封环接触,压力只作用在环形面。
  三、填料密封与机械密封应用于高粘度泵运行中优劣对比
  高粘度泵使用填料密封存在泄漏,会造成原油损耗、容积损耗、功率损耗,效率降低;同时增大了员工的劳动强度。机械密封替代填料密封克服了上述缺点,应用于泵中达到了运行中平稳、不渗、不漏,提高了设备的可靠性能。填料密封改用机械密封延长了修保周期,从  保养内容上去除了换密封填料及检修换轴套环节。
  填料密封引起的功率损耗可达到输入轴功率的3%~5%,机械密封与填料密封相比较摩擦系数、摩擦面积、摩擦压力摩擦热均小于填料密封,运行中减少功率损耗与填料密封引起的功率损耗相比较近s倍;机械密封的泵运行中无漏失损耗、无油污落地,不造成环境污染。