雜質泵的密封技術

雜質泵的密封技術

雜質泵的密封歷來都是一個令研究者頭痛的問題，隨著雜質泵使用范圍的擴大，這一問題就更加突出了。因為雜質泵輸送的固體顆粒越來越大，液體的有害性越來越嚴重，這些物質較普通的泥沙對軸及密封的腐蝕和磨損都會更嚴重縮短密封的使用壽命，而密封一旦失效，泄漏就直接影響著泵的正常運行甚至是操作人員的人身安全。要解決雜質泵的密封問題就要了解它的密封形式。

旋轉的泵軸和固定的泵體間的密封簡稱軸封。軸封的作用主要是防止高壓液體從泵中漏出和防止空氣進入泵內。盡管軸封在泵中所占的位置并不大，但泵能否正常運轉卻和軸封密切相關。如果軸封選用不當，不但在運轉中需要經常維修，漏損很多被輸送的液體，而且可能由于漏出的易燃、易爆和有毒液體引起火災、爆炸和中毒事故，后果不堪設想。因此，必須合理選用軸封結構才能保證泵的安全運行。

雜質泵的軸封主要有以下幾類:填料密封、機械密封、浮動環(huán)密封、其它密封等。

機械密封雖然密封嚴密可靠，幾乎不漏(最多3～5滴/ min) ，但安裝使用不當，會增大泄漏，減短壽命，甚至不如填料密封;機械密封的壓緊程度必須按樣本要求，安裝時要輕拿輕放，尤其是摩擦面要保護好，要用棉紙擦。不要用棉絲(尤其是棉絲有鐵末時易劃傷密封面) 及硬的東西擦，手也少擦;摩擦面要干凈，不能夾臟物，安裝時要涂一點甘油以防盤車或啟動泵時不上液干磨;檢查摩擦面，有否損壞，溝槽，不嚴重用研磨修理。研磨要用好的平板，8 字研磨;旋轉方向，對單彈簧(大彈簧) 要注意彈簧的旋轉方向，彈簧擰緊的方向是對的。尤其是多級泵，一般一個左旋，一個右旋，不要弄錯;開泵前先沖洗、冷卻，停泵后再沖洗、冷卻;靜環(huán)的缺口對準防轉銷;新的機械密封須有一定的磨合，1～5 h 開始泄漏量較大，磨合后應小于3～5 滴/ min。如果還泄漏較大應檢查原因，加以消除。

機械密封一般用于易燃易爆，有毒及昂貴的液體中或高溫高壓，極低溫，強腐蝕的液體中，這一點正彌補了軟填料密封在雜質泵應用中的不足。雜質泵中不同條件下用不同的機械密封，如雙端面密封用于腐蝕、高溫、液化氣帶固體顆粒及纖維、潤滑性能差的介質;外裝式密封用于粘稠介質以及壓力較低的場合。

在一些情況下機械密封不宜使用，如開式葉輪的砂輪，在葉輪的背面設有短的輻射狀的背葉片。并且在靠近前面和背面的部分，在泵的端蓋和泵體上安裝更換簡便的襯板，該襯板根據其磨損程度，可以在軸的方向朝著葉輪推出。這樣，葉輪和襯板的間隙可以不斷保持得很小，以使泵的性能經常達到高效率。背葉片不僅起到減輕泵的軸向推力的作用，而其主要目的是借助于離心力來防止粉末侵入填料箱。在這種情況下，也需在填料箱的里側注入清水。得不到清水時，只好將泵壓出的液體用過濾器過濾之后使用。

浮動環(huán)密封結構與機械密封相比較簡單。泄漏量介于填料密封和機械密封之間。運轉可靠，但軸向尺寸略大于其他密封結構。浮動環(huán)密封是利用浮動環(huán)端面和浮動套端面的接觸來實現(xiàn)軸向密封的。

徑向密封是軸套外圓表面與浮動環(huán)內圓表面形成的狹窄縫隙以產生節(jié)流來密封的。與其他軸封形式相比，浮動環(huán)密封有自動調心的優(yōu)點。因為可以自動調心，所以徑向間隙可以作得相當的小。浮動環(huán)和軸套之間的間隙及間隙長度是影響泄漏量的重要因素。

其他密封形式是根據工作環(huán)境的具體情況而定，這里只講幾種形式的密封。

加小型泵式的密封是在大型泵中使用，大型泵體積較大，軸封的結構也就相應的增大，零件體積的增大會影響泵各零件的加工難度，從而影響到零件的形位公差及精度，在密封方面其難度較中小型泵大。有時大型泵的泄漏量在有其他形式的軸封的情況下也很大，因此可在大型泵的軸封處加一個小型水泵將泄漏的液體排走。

在葉輪上加背葉的密封形式，加背葉既可以平衡軸向力，又可以防止固體顆粒進入軸封起到密封的作用，將其應用于泵中還可以使泵結構緊湊，外型簡潔，因此在固體顆粒不大，液體無腐蝕或腐蝕性較低的雜質泵中應用。

隨著科學技術的不斷發(fā)展，各種技術的不斷完善，雜質泵性能也越來越優(yōu)良，它的應用領域隨之拓寬了很多。正如本文開頭所說，大顆粒固體介質，高濃度腐蝕性物質及多種物質的混合物已經成為雜質泵輸送的主要工作對象，這樣單一的密封形式由于適合的工況唯一也就慢慢退出了主流位置，接替它的是集多種密封形式于一體的組合密封形式，它可以彌補單一密封形式的不足，提高密封部分的使用壽命，適應各種復雜的工作情況，解決各種物質對泵軸的腐蝕，密封情況也很令人滿意。所以這種密封適于復雜情況的使用，如長壓重油泵中使用的迷宮- 螺旋密封與機械密封組合使封油壓力降低，從而提高機械密封的使用壽命。

雜質泵的軸封是整個泵密封的主要部分，它決定泵能否正常運轉，但各種密封的種類眾多，正確選擇軸封的形式就要靠經驗慢慢積累了。軟填料密封結構簡單，更換方便，價格便宜，但消耗功率大，壓緊力沿軸向分布不均勻，靠近壓蓋處填料磨損最快，在雜質泵中一般適用于密封一般介質。機械密封，性能穩(wěn)定，幾乎不漏(即使泄漏也小于3～5 滴/ min) ，壽命長，在使用得當、介質干凈時， 壽命可達10 000 h。阻力小，消耗功率少，機械效率高。但是結構復雜，價格昂貴，安裝、維修要求技術高。在雜質泵中一般用于易燃易爆，有毒及昂貴的液體中或高溫高壓，極低溫，強腐蝕的液體中。浮動環(huán)式由于尺寸較大，入口壓力大，輸送液體溫度高的泥漿泵可采用。其他形式密封中尤以組合式密封應用廣泛，它密封效果好，使用范圍廣，在各種復雜機械廣泛應用的今天越來越被人們所重視，隨著科學技術的不斷發(fā)展，組合式密封必將得到發(fā)展。

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