影响机械密封的外部条件分析

         目前机械密封在泵类产品中应用广泛,随着产品技术水平的提高和节能的要求,机封的前景更加广泛。机封的效果将直接影响机泵的运行,尤其在石化领域,易燃,易爆,易挥发,剧毒等介质多,机封泄露将直接影响安全生产,严重的还可导致事故。

           我单位有台离心泵,选用大弹簧密封,介质为预二级物,易燃,易爆,易挥发。这台泵我反复将机封装了三遍,还是漏。机封方面检查及安装没有缺陷,轴也没有弯曲变形,最后查出轴的窜量达到了0.28mm,远超规定值。经调整后问题解决了。这以后我便在泵的检修中注意这些问题。本文将从影响泵用机封的外部条件的角度加以分析。

          机械密封的工作原理是依靠静环与动环的端面相贴合并作相对转动而构成的密封装置。机封有四个基本的密封点:a. 动环与静环的相对旋转密封。b.静环与压盖的密封。c.动环与轴( 轴套)的密封。d.压盖与泵壳的密封。这几点是我们判断机封泄露的基本出发点。但也受其他因素的影响。如图1所示。

         动环通过轴套,键与轴作颈向定位并随轴旋转,静环固定在压盖上静止,这样在端面上便形成稳定的流动膜。影响其因素如:压缩量端面比压,动静环材质等,称之为内因;其他影响机械密封正常运转的因素便称之为外部因素, 主要有以下几点:

       a.泵轴的轴向窜量大。机封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用。这就是密封的弹簧要有一定的压缩量,给机封的端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所需的比压。为了保证这个比压要求泵轴不能有太大的窜量,一般在0.15mm以内。但有时因为设计不合理,窜量大,这对离心泵的机封是不利的,尤其是多级泵。所以多级泵一般采用平衡盘的方法来平衡轴向力。

         b.轴向力偏大。机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的。但有时泵的轴向力平衡机构设计或制造安装使用等方面的原因,造成轴向力没有被平衡掉, 使机封在运转时密封端面温度偏高,失去密封效果。

       c.泵轴的挠度过失。机封是一种旋转轴向的接触式动密封。它是在介质和弹性元件的作用下, 两个垂直于轴心线的密封端面紧密贴合,相对旋转,从而达到密封效果。但由于泵产品的设计不合理,可能在运转时,机封安装处的挠度较大,使密封面受力不匀,导致效果不好。

        d.没有辅助冲洗系统或系统不合理。机封的辅助冲洗系统可有效的保护密封端面其冷却,润滑,冲洗杂物的作用。如果没有或虽有但冲洗作业的流量,压力不够等原因同样达不到冲洗效果。

       e.振动偏大。机封的振动偏大往往不是机封本身的原因,泵的其他零部件是产生的根源。如:泵轴的设计,加工原因,轴承的原因,支架的原因,联轴器的原因等。

        f.泵汽蚀的原因。由于装置系统不合理以及泵进口汽蚀性不好,转速不好,在泵入口处局部汽蚀。这时介质中会有气泡,它一方面会冲击机封的外表面,使其表面出现破损,另一方面也会是动静环的吻合面的流动膜中会有气泡,破坏稳定的流动膜,使动静环产生干磨擦,机封损坏。

         以上论述是我在多年的工作中,在参阅有关专业技术书籍及实践工作经验的总结。对于一台长期使用的泵用机械密封, 在出现故障时这些虽不是优先考虑的,但又是必须要考虑的。有了这些积累,可以帮助我们在实践工作中更加从容地去分析,解决问题。