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机械密封的作用和原理

时间:2023-09-19 16:25:53

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械密封的作用和原理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机械密封的作用和原理

第1篇

关键词:密封;机械密封;TRIZ理论;磁力

机械密封是一种至少有一对垂直于旋转轴的端面,在补偿元件和介质压力的作用下而防止流体泄露的密封装置,也称为端面密封。它是流体机械和动力机械中不可缺少的零部件[1]。由于机械密封具有泄漏量少、功率损耗小、寿命长等优点,所以被广泛应用于离心泵、离心机以及反应釜等设备[2]。机械密封按密封端面接触状态可分为接触式机械密封和非接触式机械密封,本文主要针对非接触式机械密封进行研究。非接触式机械密封的基本原理是介质通过相对转动的动环和静环间的间隙时,形成一极薄的流体膜,从而产生阻力,阻止泄漏[3]。流体膜压力由流体动压效应产生的流体动压型机械密封和流体膜压力由流体静压力效应产生的流体静压型机械密封都属于非接触式机械密封。其中流体动压型机械密封能较好的满足高PV工况,且具有省工、泄漏小、工作寿命长等优势,因此广泛应用于宇航、海洋、核能利用等工业[4]。但对于反应釜、搅拌机等主轴转速较低的设备,过低的转速难以形成足够的流体膜开启力和刚度,无法保证密封的正常运转[5]。在近年来的机械密封设计中,研究人员对摩擦副、材料、密封动静环的结构方面进行了很多研究,但缺乏对密封装置整体机构改变的创新。本文主要针对非接触式机械密封现研究阶段所存在的问题,以TRIZ理论为指导,以实现非接触式机械密封端面间隙可主动调控为目标,进行创新设计。

1.TRIZ理论简介

TRIZ的含义是发明问题的解决理论, 其拼写是由“发明问题解决理论”俄语含义的单词置换成英语单词的字头组成的。该理论是前苏联G.S.Altshuler及其领导的一批研究人员,在分析研究世界各国250万件专利的基础上,提出的由解决技术问题和实现创新开放的各种方法、算法组成的综合理论体系。TRIZ是一种基于知识的、面向人的、系统化的解决发明问题的理论[6, 7]。TRIZ解决问题的流程:首先,将领域问题应用39个工程参数转化为TRIZ标准问题;然后,应用TRIZ的40条原理得到TRIZ的标准解;最后,针对实际问题,应用专业知识,通过类比思维将标准解转化为解决实际问题的领域解。

2.机械密封创新设计过程

2.1 问题分析

传统的非接触式机械密封结构如图1所示,它存在两个问题:其一是无法主动调整密封端面间隙。因受密封系统本身及外界干扰,如密封环端面划痕、轴向窜动、力(热)变形、端面磨损、压力波动、操作不当等导致工况发生波动时,由于无法对密封间隙进行主动控制,密封稳定性可能会受到影响。其二是密封间隙大小及端面流体膜稳定性严重依赖于机组工况及介质条件,特别是机组转速。密封面间较高的相对转速有利于获得更大的流体膜承载力和刚度,但给定机组的转速往往是不可改变或只能在一定范围内变化的,这极大限制了高性能端面流体膜的形成,导致机械密封的性能和使用范围受到了限制。现欲设计一种机械密封结构,实现密封端面间隙的主动调节,使密封的稳定性不再与机组转速直接相关和受其约束,能适用于转速更加广泛的场合。

图1传统动压非接触式机械密封结构 图2 非接触式磁力密封结构

2.2 应用TRIZ解决技术矛盾

首先,将机械密封中的问题抽象成TRIZ中的39个标准工程参数。由分析问题的结果,我们可知希望改进的参数是:结构的稳定性、适应性或多用性,恶化的参数为:监控与测试的困难性、装置的复杂性。由TRIZ矛盾矩阵查得发明原理号为35、22、39、23和15、29、37、28。经过分析,选取23(反馈原理)、28(置换机械系统原理)。

利用TRIZ的第23(反馈原理)、28(置换机械系统原理)发明原理,对传统非接触式机械密封结构进行改进,在传统非接触式机械密封中加入传感器,实时检测密封间隙的变化情况,实现密封端面间隙的主动可调。用电磁驱动系统置换机械系统,以电磁力代替传统非接触式机械密封的流体膜动、静压力来获得开启力和闭合力,使密封间隙大小及端面流体膜稳定性不再依赖机组工况。改进后的非接触式机械密封结构如图2所示。同轴设置有旋转密封环和静止密封环,并以其轴向端面实现密封。动环为可作轴向位移且两轴向端面均为密封面的铁磁材料或永磁材料结构,两个静环分别设置于动环的轴向两侧,与动环相对的端面为密封面。动环与两静环之间存在一定大小的间隙,分别为h1和h2。两个静环分别开有一个大小相同的环形槽,槽内缠绕面积相等的线圈组。在两静环的边缘分别装有一个传感器,以便检测动环的偏移量信号。

2.3 非接触式磁力机械密封工作原理

图3 密封控制系统工作原理

上述非接触式磁力机械密封工作时,动环随转轴转动,由通电控制结构向两静环中的线圈通电,两静环分别对动环产生方向相反的电磁吸引力,该电磁作用力与密封端面间介质流体压力综合后形成对动环的大小相等、方向相反的吸引力,使动环悬浮于两静环之间的平衡位置,两侧密封端面间隙处于设计状态,实现密封环间的非接触式机械密封。运行过程中,当出现扰动,导致动环发生轴向位移偏离了平衡位置,即其动环两侧的密封间隙发生了增大/减小的改变,设置在各密封间隙部位的传感器结构即可将相应的位置偏移量信号反馈到其所连接的通电控制结构,与预设范围进行比较运算和放大处理后,转换为相应增大或减小的控制电流,分别加载到两静环中的对应电磁线圈上,改变其两侧电磁铁对动环的磁性作用力,通过两侧电磁铁的合力使动环重新恢复到设定的平衡位置。

以上是基于TRIZ理论完成的一种非接触式磁力机械密封设计,体现了TRIZ理论在创新设计中应用的高效性。该装置改善了非接触式机械密封运行的稳定性,使其能够适用于转速更加广泛的场合。

3.结论

本文运用TRIZ理论对非接触式机械密封进行了创新设计,在分析实际问题的基础上,确定了结构的稳定性和监控与测试的困难性、适应性或多用性和装置的复杂性之间的冲突领域,用TRIZ中的标准参数来描述冲突,查找矛盾矩阵,确定发明原理,设计出非接触式磁力机械密封。此设计解决了一直困扰传统非接触式机械密封的问题,即无法主动调整密封端面间隙和密封端面间隙大小及端面流体膜稳定性严重依赖于机组工况的问题,使密封的稳定性不再受机组转速的约束和影响,因此适用于转速更加广泛的场合且都能具有良好的动态性能,增强了非接触式机械密封运行的可靠性和稳定性,具有良好的可实施性。

参考文献:

[1]顾永泉. 机械密封实用技术 [M].北京: 机械工业出版社, 2001.

[2]车晓刚. 机械密封的原理及应用 [J]. 科技创新导报, 2008(31): 231.

[3]张金凤, 袁寿其, 曹武陵. 机械端面密封技术研究现状及发展趋势 [J]. 流体机械, 2004(10): 26-31.

[4]王和顺, 董霖,黄泽沛,等. 静压干气密封端面流场数值模拟 [J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(2): 165-169.

[5]刘尚明, 刘东亮, 刘恒义. TRIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用[J]. 现代制造技术与装备, 2007(03): 43-44, 84.

[6]牛占文, 徐燕申, 林岳, 等. 发明创造的科学方法论――TRIZ [J]. 中国机械工程, 1999(01): 92-97.

[7]沈萌红. 创新的方法-- TRIZ理论概述 [M]. 北京: 北京大学出版社, 2011.

作者简介:

第2篇

关键词 机械密封;工作原理;泄漏

中图分类号TH45 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)55-0064-02

高密度聚乙烯装置的低压溶剂回收压缩机K-5001为立式四列往复式迷宫型压缩机,规格为ZW-71.43/0.23~16,由XXX设计院设计, XXX压缩机制造厂制造,属于国产攻关的第一台压缩机。此设备为装置的核心设备,一旦压缩机停机,提供反应环境的溶剂异丁烷物资将不能正常回收,将导致整个装置停车,更严重的将影响上游装置的停车,直接影响装置乃至公司的经济效益。

1 机械密封结构与原理

1.1 机械密封结构

图1为此压缩机机械密封结构图,与其他机械密封类似,都是由动环、静环、弹簧、弹簧座、紧定螺钉、防转销、传动销组成的,从图上可以看出,机械密封泄漏的途径主要有六处;

泄漏一:垫片(序号7)作为机身与静环(序号1)之间的密封,此处密封为静密封,发生泄漏的可能性较小,垫片材质、尺寸满足要求,正常安装即可;

泄漏二:动环(序号2)与静环(序号1)之间:此处密封为动密封,发生泄漏的可能性最大。动、静环摩擦副是一对相对加工精度要求较高的产品,设备运行时,动静环之间形成油膜,摩擦副表面出现的任何微小的变化都会导致机械密封的泄漏;

泄漏三:O型圈(序号4)与曲轴之间,此O型圈防止油沿轴向泄漏。一旦O型圈出现故障,油将沿着轴向外泄漏,其中两次导致机械密封的泄漏都是由于此处的O 型圈发生断裂造成的,第一次O型圈备件采用瞬干胶粘结,长时间在油的浸泡作用下,瞬干胶溶解导致O型圈断裂,第二次新加工制作的O型圈不能满足耐油要求,最终变形断裂。

泄漏四:O型圈与轴之间,同泄漏三相同;

泄漏五:同泄漏点二,端盖侧动环与静环之间;

泄漏六:同泄漏点一,是静环与外侧端盖之间的密封。

1.2 机械密封的工作原理

机械密封工作时,由密封流体的压力和弹性元件的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动,由于两个密封端面的紧密配合,使密封端面之间的交界(密封界面)形成一个微小间隙,当有压介质通过此间隙时,形成极薄的液膜,产生阻力,阻止介质泄漏,同时液膜又使得端面得以,获得长期密封效果。

2 机械密封失效原因分析

2.1 机械密封失效经过

高密度聚乙烯装置在2010年9月22日停车检修过程中,发生了五次机械密封泄漏现象。

第一次,在启动回收压缩机数小时后,机械密封大量泄漏,打开检查,发现机械密封动环断裂,检修人员更换新机械密封。

第二次,压缩机启动几分钟后,机械密封又发生了泄漏。打开检查,发现机械密封外侧动环和静环均发生断裂。

第三次,在厂家技术人员指导下,进行第二套机械密封的安装。在压缩机启动几分钟后,机械密封就发生泄漏,打开检查,发现外侧动环和静环断裂,外侧轴瓦局部发生脱落。此次对轴瓦进行了更换,并且对机械密封系统进行了改造,从供油总管与机械密封腔内增加管线,保证机械密封腔内供油充足,重新更换了机械密封。启动压缩机,运行正常,装置按照程序开车。

第四次,在压缩机正常运行两个星期后,机械密封发生泄漏,打开检查发现O型圈断裂(此O型圈为安装前粘接),机械密封动静环只是发生了偏磨,并无断裂破损现象,重新更换新的机械密封和O型圈,启动压缩机,正常运行。

第五次,压缩机运行一星期后,机械密封发生了泄漏,打开检查发现机械密封动静环完好,但新加工的O型圈严重变形并且断裂,发现此种O型圈不满足耐油的要求。更换原厂新O型圈,压缩机运行正常。

2.2 原因分析及改进措施

2.2.1 机械密封失效原因

此次机械密封失效主要原因如下:

1)备件质量,元件制造精度不能满足要求,从第一套机械密封来看,圆柱销加工粗糙,不能保证动环在弹簧力的作用下及时补偿变形量,虽然在安装前对其进行了打磨,但是其精度不能保证。第四次更换的O型圈不是整体加工,而是粘接的,造成机械密封在更换不久就发生O型圈在粘结处断裂;

2)设计缺陷,在压缩机机械密封设计过程中,也存在问题,此机械密封为双端面机械密封,外侧的动静环在长周期运行过程中,机组内部不能为其提供充足的,也是导致机械密封损坏的原因;

3)工艺条件,密封圈加工未考虑工艺条件,厂家制造的静密封O型圈在加工过程中未考虑现场实际工况,造成了机械密封的泄漏。

2.2.2 机械密封失效解决措施

1)从设备本身讲,首先,对原厂采购的机械密封备件严格把关,将上述不足之处反馈给机械密封制造厂家,以便对其进行改进;其次,对设备进行改进,从供油总管上向外侧动静环腔内加引油管,连续向动静环摩擦副供油,给摩擦副提供冲洗、冷却和的条件,并且将轴承座的回油孔减小,保证密封腔内有一定的压力。此外,厂家在加工过程中必须按照现场实际工况加工备件;

2)从工艺操作方面讲,在启动前按照启动步骤对设备进行盘车,设备运行过程中,尽量减小生产的波动,设备振动越小对机械密封长周期运行越有利;

3)从现场安装方面讲,首先检查机械密封各组件是否齐全;其次,密封表面粗糙度达到设计要求;第三,保证轴套表面光滑;第四,保证机械密封的压缩量;最后每次尽量更换静密封圈[1]。

3 结论

通过以上分析,我们了解了机械密封失效的原因。通过改进,压缩机恢复了正常运行。在以后的工作中,多总结经验以保证设备的正常运行。

第3篇

【关键词】化工机械密封;泄漏;措施

【分类号】:TD327.3

引言

化工机械设备对密封性能的要求很高,但是以目前的技术条件而言,要实现化工机械设备的无泄漏还很难,磁力泵隔离套、屏蔽泵屏蔽套的使用寿面、材料的孔蚀、静密封的可靠性等等,均是对化工机械封闭性能产生影响的重要因素。

1、化工机械密封概述

化工机械密封也被叫做端面密封,通常被应用在对压缩机,泵等设备中的旋转轴的密封方面。化工机械的主要部件是静环和动环,将密封圈作为其辅助密封件,化工机械密封的传动件是各种螺钉,弹箕座和键等,推环和弹簧是化工机械密封的弹力补偿机构。化工机械密封的原理是基于不少于一对的与旋转轴线垂直的端面,由于流体压力和补偿机构弹力的作用,与辅助密封相配合,从而端面能够在保持相对滑动的同时,紧密贴合,因此,可以预防流体泄露。

2、机械密封原理分析

机械密封是一种由弹性元件对动环和静环端面密封的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封轴向端面的密封装置,又称端面密封。动环和静环等端面密封副压紧元件是机械密封的主要部件,O形、X形、U形、矩形柔性石墨等密封圈是主要的辅助密封件,弹力补偿部件主要有弹簧和推环等部件,除了上述几种部件还有传动件和紧固件,都是机械密封的主要组成部分。

机械密封的原理:轴通过传动座与推环带动动环旋转,静环则保持不动,在弹簧弹力与介质压力的共同作用下动静环之间的密封断面紧密配合,从而形成密封包装介质不泄漏。弹簧的推动可以对摩擦副的磨损形成一定的补偿。动环O型密封圈保证了动环与轴之间介质通过不产生泄漏,而防止介质沿静环和压盖之间的泄漏是通过静环O型密封圈达到。

3、化工设备机械密封泄漏原因

在日常实际生产中, 机械密封常见的故障主要是设备产生振动、发热的的现象,机械密封的轴向泄漏以及端面泄漏等三种。出现这几种泄漏的主要原因有动作性损坏,密封面性破损及密封面平面度损坏等多因素同时出现而造成的泄漏。

3.1 动作性损坏泄漏

静环和动环在轴的快速旋转带动下长久处在往复运动状态,使密封断面产生了变化,这也也使轴向的移动量增加,尤其是在压力与热能变化的长期的作用下,是机械密封的精度逐渐降低,长时间的作用就造成密封轴套、端面、螺栓以及弹簧等部件发生了变形,造成随动性消失,产生了机械密封的泄漏。主要有以下几种原因:

(1)滑动密封面的老化、磨损使轴及轴套损坏,弹簧座弯曲、变形。

(2)含油较高的油类分解焦化及含有碳化物的颗粒附着溶液中析出馏分的结晶造成微量泄漏粘合。

(3)有时堵塞中有异物进入造成弹簧的作用受到限制,使滑动部件的动作失调,密封面表面磨损,破坏了其密封性。即使及时将浆料填积,也会影响到设备机械密封的动作性。

3.2 密封面性损坏泄漏

对于端面的密封不只是依靠端面液膜的密封功能来实现密封的目的,同时还靠面液膜的作用来保证用面的正常运行。

(1)当由于摩擦使温度快速升高时,没有能够及时的消除热积累,造成密封面的密封液蒸发,液蒸发后会产生干摩擦,这样会增加密封的损伤速度,容易产生突发性泄漏,所以我们在日常工作中要按照操作规程,认真严格的检查水冷系统的冷却条件。

(2)端面液膜的损坏会造成密封液膜性破损,导致干摩擦现象的发生,干摩擦会使密封面变得不均匀,也使磨损变快,严重者会造成碳化硅与超硬质合金等耐磨材料产生裂纹。

3.3 密封面平面度损坏的泄漏

产生的不均性滑痕及面部切断痕多是由于密封面度损坏造成的。

(1)如泵密封箱端面和搅拌器头变形、损伤和螺栓连接力不均匀导致静电环密封表面变形引起的泄漏。

(2)在滑块热装时,温度变化过大及热膨胀都会使密封表面发生变形。在高的结构热应力与热变形力同时作用下过大,会使密封性变差导致泄漏。

4、机械密封泄漏处理措施

4.1 合理的设计

动环和静环密封面处于工作状态时,会有热量持续产生,这样会使密封装置的温度不断升高,如果热量不能短时间降低会造成动环间的液体发生汽化现象,导致液膜被破坏发生磨损现象。同时温度的升高也会致使密封元件发生变形及老化,所以密封装置长时间处于高温状态会很快失效。我们应该从源头上预防和解决此类现象的发生,这就要求在设计时充分考虑机械密封装置在不同工作环境下应该采取适宜的冷却措施。

4.2 合理选型

原材料的合理正确的选择是机械密封装置密封效果良好的重要前提,同时也是对化工设备使用寿命延长的保障,在实际工作中硬质合金、碳化硅和浸渍树脂、石墨等材料是构成现阶段动静环的主要原材料。在机械密封装置选材料选择过程中,要考虑原材料主要性能,要保证材料具有良好耐磨性、优质导热性、较高的强度,同时还要求能够具备弹簧、密封圈的材质以及应用环境等诸多因素。

4.3 规范安装

在设备安装过程中能够实现良好密封主要取决于是否能够按照标准规范的安装机械密封。如果安装不符合要求会使机械密封引起泄漏,因此在安装机械密封是应当注意合理选择配合尺寸,并进行有针对性的合理调整。

(1)做好机械密封配合。在安装机械密封部位的轴制造公差为h8,表面粗糙度为1.6μm。安装动环密封圈的轴端部位应倒角并修光,轴的轴向窜动量不得大于0.5mm,轴的静环下的径向摆动不得大于0.5mm。轴与法兰的垂直度不得大于0.5mm。

(2)规范机械密封安装方法。平衡型机械密封动环密封圈与动环密封腔应该有3-5mm的间隙。在安装静环时候,端面应用千分表找正并保证端面正面与轴线下垂直度允许0.5mm。弹簧的压缩量要求允许误差±0.2mm。机械密封安装后应有24h以上的无载荷的运转。

5、结束语

化工机械密封有点非常多, 在化工行业得到了越来越多的应用,然而,由于化工生产的特殊性与复杂性,化工机械密封容易发生泄漏, 化工机械密封泄漏失效问题对化工机械密封造成了很大的影响。因此,必须采取合理的化工机械密封设计,结合化工过程生产的实际情况, 选择合适的化工机械密封的结构和材料,尽可能的延长化工机械密封的使用寿命,提高化工机械密封的性能。化工机械密封也正在从简单到复杂,逐渐向完善方向发展,因此,在化工机械密封使用过程中,基于设计,制造以及应用等各个方面,不断提高化工机械密封技术的发展,从而在某种程度上进一步推动化工行业的发展。

参考文献

[1] 刘香正. 处理化工机械密封泄漏方法谈[J]. 黑龙江科技信息. 2011(31)

[2] 耿鹏照. 化工机械密封的泄漏问题与对策[J]. 黑龙江科技信息. 2011(03)

[3] 陈晓颖,刘兴刚. 化工机械密封的泄漏问题与对策[J]. 科技创新导报. 2008(31)

[4] 龚洪祥,贾晓灵. 离心泵机械密封泄漏现象及对策[J]. 聚酯工业.2009(05)

[5] 尹大志,刘秀枝. 机械密封技术在化工企业的应用[J]. 当代化工.2003(02)

[6] 鲁洪涛. 机械密封泄漏与对策[ J ] . 化学工程与装备.2010(09)

第4篇

【关键词】 机械密封 密封点

机械密封是输油泵密封的关键部件,机械密封性能的优劣不仅决定着泵运行过程中对输送介质的密封性能,其安装的作业水平也直接影响着泵体的运行工况及机械密封使用寿命。

1 机械密的特性及工作原理

机械密封,是一种常见的泵体轴封装置,其主要工作原理是通过一对或数对垂直于泵轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏。机械密封与软填料密封比较,有如下优点:(1)密封更为可靠,在长周期的运行中,机械密封状态相对稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;(2)使用寿命长,在油、水类介质中一般可达1~2年或更长时间;(3)摩擦功率消耗小,泵轴转动时机械密封对泵轴的摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%;(4)轴或轴套基本上不会因为密封受摩损;(5)维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;(6)抗振性好 对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;(7)适用范围广,机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。

但其缺点有:(1)结构较复杂,对制造加工要求高,一次性投资高;(2)安装与更换比较麻烦,并要求作业人员有一定的安装技术水平;(3)发生偶然性事故时,处理较困难。

常用机械密封结构如图所示。由静止环(静环)1、旋转环(动环)2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6静止环辅助密封圈8等元件组成,防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。

机械密封中流体可能泄漏的途径有四种,如图中A、B、C、D四点所示(如图1)。

C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封(没有相对运动)。B通道是旋转环(动环)与轴之间的密封,在机封实际安装过程中,旋转环(动环)与轴紧密结合,其相对运动可忽略不计,因此,B通道仍然是一个相对静密封。由于密封面没有相对运动,静密封通道相对来说比较容易封堵,一般使用橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈等静密封元件即可实现有效密封。

A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此,密封端面的加工精度要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的液膜(液膜常为输送介质),必须严格腔制端面上的单位面积压力。如果压力过大,不易形成稳定的液膜,会加速端面的磨损,压力过小,则密封端面间隙过大,泄漏量增加。所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,在安装机械密封时,一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围,对安装的技术水平要求较高。

2 库鄯输油管道库尔勒原油站主泵机械密封技术分析

库尔勒原油站主泵为德国梯森系列输油泵,其机械密封为福斯厂生产产品,型号为UC 4000 HP,规格为5×4U,其设计精巧、加工精度高、密封性能优良(如图2、表1)。

福斯机械密封结构特点为:

(1)密封各部件配合精度高;在机械密封的维修更换过程中,我们发现,福斯厂生产的机械密封静环凸缘(S11)与泵体口环处的配合、动环轴套(S1)与泵轴的配合均十分精密,其精度均在毫米级,其中,动环轴套(S1)与泵轴的配合间隙仅为0.25毫米。虽然高精度的机械配合大大提升了机封性能及使用寿命,但也为安装作业提出了较高的要求。

(2)机械密封动静环加工精细,材料先进,质量过硬,密封本身性能优良;通过对福斯机械密封的实物分析,我们发现相对其他品牌机械密封,福斯厂密封柔性件使用了材质较为先进的氟橡胶材料,大大提升了设备使用寿命,在动静环(S14/S15)与轴套(S1)及凸缘(S11)的结合上也采用了较为先进的设计理念,其独特的动环轴向补偿弹簧(S16)为一体式,有效规避了多弹簧推力不均导致密封面受力不均的问题,大幅提高了动密封的密封性能及寿命,另外,弹簧座(S17)与动环(S15)间的接触采用了唇形密封圈(S4)进行缓冲,既提高了静密封效率,也有效缓解了动环做轴向补偿时弹簧弹力的冲击。

第5篇

关键词:巴西坎迪奥塔1×350MW火电机组、60HZ、凝结水泵机械密封、泄漏

Abstract: Brazil Candy Horta 1 ×350MW units in condensate system design with 2 sets of condensate pump, during the normal operation of a preparation; according to the Shanghai KSB manufacturers design, condensate pump cylinder body is a vacuum sealing water system design, use of mechanical seal.

Key words: Brazil Candy Horta is 1 × 350MW, 60HZ thermal power unit, condensate pump, mechanical seal leakage

中图分类号:TM3 文献标识码:A 文章编号:

机械密封各个接口功能说明如下表:

凝结水泵机械密封密封水系统主要流程特点及密封原理介绍:

1、为保证可靠性,进水管路有两路水源,一路是凝泵出口母管,另一路是电厂的除盐水母管。

2、除盐水母管供水管路有两个作用,一是机组启动前,由于凝结水母管没有压力,用除盐水母管水源作为启动用水;二是当机组运行中,运行凝泵如果突然跳闸,凝结水母管压力下跌,此时作为事故用水3、根据厂家设计,进水压力控制在0.2-0.6MPa左右,压力过高,超过机械密封的密封压力,将使轴封向外漏水。

凝结水泵机械密封现状:1、机组运行1年后,密封水进、出水压力表现异常,具体运行情况如下: 1.1、机组真空建立前,通过调节机械密封入口密封水手动阀门,可以保证运行凝泵和备用凝泵的密封水入口压力在0.2-0.6MPa、出口压力在0.1-0.15MPa,符合设计要求; 1.2、机组真空建立后,运行、备用凝泵机械密封的密封水进出口压力降至0,经多次调节密封水进出口阀门,运行凝泵机械密封进口密封式压力最高达到0.1MPa,而其余压力均为0,不符合设计要求的压力范围。

1.3、运行凝泵机械密封漏水、备用凝泵机械密封漏气,严重影响凝结水泵的出口流量和压力参数,造成泵出力不足,尤其是当负荷在280MW以上时,不得不投运2台凝泵。

密封水压力表现异常原因分析因Q、D接口仅作为冲洗水,与密封水压力没有直接关系,在此撇开不予讨论。密封水进出水压力低甚至降至0,必然是因为在机组真空建立后、密封水需求流量增大造成的。为此需要分析,厂家设计的密封水系统还有哪些可改进之处,可以降低密封水的需求量,以达到机械密封处密封水进出口压力平衡。

通过查看凝泵图纸,并对照现场情况,发现机械密封上除了Q、D、F、F'的四个接口,还有两个不明接口与水泵本体有连接,

结构多出的两个接口,根据凝结水泵总图和工作原理分析,A接口使密封水腔室与次级叶轮出口相连,作用是使运行泵的轴封水由自身供给;B接口使环形回水腔室与泵入口侧(即负压区)相连。

改进方案1、接口B口径为DN32,虽然在轴封盒内部有回水节流孔(如上图所示),但经计算,节流孔总通流面积已大于DN25的通流面积,无法起到节流作用。如在接口B处进一步节流,将明显降低密封水用量。节流方式通常有加装节流孔板,或加装阀门调节,为方便起见,此处加装一只DN32球阀进行节流。2、根据实际运行密封水压力低甚至降为零的情况,密封水从接口B流入泵内,通流量已经偏大,因此,再设置接口F'作为第二个密封水回水通道显得多余,因此取消F'出水管路,将此接口仅作为测量轴封盒腔室内部压力检测用。此出水管路取消,进一步简化了密封出水回收问题。3、接口A是泵利用自身次级叶轮出口供密封水,由于密封水从接口B处流入泵内的流量已考虑用阀门进行有效控制,因此密封水供水量不足已不再成为问题,为便于密封水压力调节,此管路也加装DN32球阀以方便平衡。

为方便监视机械密封进出口密封水管道压力,需在密封水进、出口管道阀门后分别安装量程为1MPa和0.6MPa的压力表。

运行情况及调整要点 密封水系统管道改进后,密封压力能满足厂家技术要求,消除了运行隐患。根据运行调整过程中的压力变化特征,提出如下运行调整原则和重点注意事项: 1、运行凝泵应以监视控制密封水出口压力为主,控制在0.1-0.15MPa范围内。接口F'是距离密封水进水接口F最远的部位,因此也是轴封盒腔室内部压力最低的部位。此处压力控制在0.1MPa以上,则表明轴封盒腔室各处均已处于正压,这样,就杜绝了凝泵轴封处向内漏空气的可能。 2、运行凝泵机械密封入口密封压力仅作为观察参考,注意不宜过高即可,控制在0.2-0.6MPa。密封水进口压力越高,机械密封向外漏水的可能性就越大。此外,压力过高还会使泵组向下的轴向推力增大,导致泵组推力瓦温升高。 3、运行凝泵停止转备用后,如局部结构示意图所示,节流套处由正压变为负压,注入轴封盒的密封水将有一部分从节流套与节流衬套间隙处进入泵内,使密封水供水量减少、泄水量增大,因此密封水出口压力会从0.1-0.2MPa变为负压。为了使轴封盒腔室压力恢复到正压,势必要开大密封水进口阀门,或关小B接口至泵入口管道阀门,由于阀门开度发生变化,这样到下一次泵启动时,密封水进口管道压力会超出设计值0.2-0.6MPa较多,有可能会超过压力表量程导致压力表损坏。因此运行泵转备用后,不必使密封水出口压力恢复到设计值0.1-0.15MPa,根据经验,恢复到0-0.1MPa即可(具体视机械密封的严密程度而定,以保证凝水溶氧不明显上升为原则)。 4、运行人员对机械密封冲洗水路(接口Q、D)的结构原理要有正确认识,不要将其视为“第二道水封”,其水封作用是很有限的,应对冲洗水量加以控制,有少量滴出即可,开大了会造成无谓的浪费。

结论

对于抽送负压介质的泵,只要相关密封水辅助系统配置得当,采用机械密封完全可以保证密封可靠,避免影响溶氧指标和泵出力不足的隐患。

凝结水泵轴封结构优化设计、采用机械密封的做法是成功的,解决了凝结水泵轴封泄漏问题,提高了设备可靠性和技术装备水平。

与填料密封结构的凝泵相比,机械密封结构的凝泵几乎没有除盐水损耗,按每台泵减小轴封泄漏量1.25t/h、年运行8000小时计算,每台机组年节约除盐水量20000吨,十分可观。另外机械密封的磨擦阻力损失比填料密封小得多,使得泵浦效率得到一定的提高,因此也有一定的节电效应。

参考文献

(1)巴西项目凝结水泵设备供货合同CCE-013

第6篇

关键词:机械密封;故障处理;原因分析

        机械密封在旋转设备上的应用非常广泛,机械密封的密封效果将直接影响整机的运行,严重的还将出现重大安全事故。

        从机械密封的内外部条件的角度分析了影响密封效果的几种因素和应采取的合理措施。

        1  机械密封的原理及要求

        机械密封又叫端面密封,它是一种旋转机械的轴封装置,指由至少一对垂直于旋转轴线的的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。它的主要功用将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。它广泛应用于泵、釜、压缩机及其他类似设备的旋转轴的密封。

        机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环随泵轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。但是我们要首先保证自身的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要求,使机械密封发挥它应有的作用。

        2  机械密封的故障表现及原因

        2.1 机械密封的零件的故障旋转设备在运行当中,密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅助密封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。

        2.2 机械密封振动、发热故障原因

        设备旋转过程中,会使动静环贴合端面粗糙,动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞从而引起振动。有时由于密封端面耐腐蚀和耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。

        2.3 机械密封介质泄漏的故障原因

        (1)静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。(2)周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生很大的窜量,对机械密封的使用是非常不利的。(3)机械密封的经常性泄漏。机械密封经常性泄漏的原因有很多方面。第一方面,由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二方面,是辅助密封圈引起的经常性泄漏。第三方面,是弹簧缺陷引起的泄漏。其他方面,还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏,机械密封辅助机构引起的泄漏,由于介质的问题引起的经常性泄漏等。(4)机械密封振动偏大。机械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的原因,泵的其它零部件也是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。

        3  处理故障采取的措施

        如果机械密封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和泵体其他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。动静环的摩擦面的宽度不大,一般在2~7毫米之间。

        3.1 机械密封振动、发热的处理

        如果是动静环与密封腔的间隙太小,就要增大密封腔内径或减小转动外径,至少保证0.75mm的间隙。如果是摩擦副配对不当,就要更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。这样就会减少机械密封的振动和发热。

        3.2机械密封泄漏的处理

        机械密封的泄漏是由于多种原因引起,我们要具体问题具体处理。为了最大限度的减少泄漏量,安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配,同时还要注意以下事项。

        (1)装配要干净光洁。机械密封的零部件、工器具、油、揩拭材料要十分干净。动静环的密封端面要用柔软的纱布揩拭。(2)修整倒角倒圆。轴、密封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮。(3)装配辅助密封圈时,橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。动静环组装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在轴上轴向移动灵活。

        3.3 泵轴窜量大的处理

        合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。为了满足这一要求,对于多级离心泵,设计方案是:平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。

        3.4 增加辅助冲洗系统

        密封腔中密封介质含有颗粒、杂质,必须进行冲洗,否则会因结晶的析出,颗粒、杂质的沉积,使机械密封的弹簧失灵,如果颗粒进入摩擦副,会导致机械密封的迅速破坏。因此机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的,它可以有效地保护密封面,起到冷却、、冲走杂物等作用。

        3.5 泵振动的处理措施

第7篇

关键词:机械密封 故障处理 原因分析

机械密封在旋转设备上的应用非常广泛,机械密封的密封效果将直接影响整机的运行,严重的还将出现重大安全事故。从机械密封的内外部条件的角度分析了影响密封效果的几种因素和应采取的合理措施。

1机械密封的原理及要求

机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环随泵轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。但是我们要首先保证自身的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要求,使机械密封发挥它应有的作用。

2机械密封的故障表现及原因

2.1机械密封的零件的故障旋转设备在运行当中,密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅助密封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。

2.2机械密封振动、发热故障原因

设备旋转过程中,会使动静环贴合端面粗糙,动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞从而引起振动。有时由于密封端面耐腐蚀和耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。

2.3机械密封介质泄漏的故障原因

(1)静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。(2)周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生很大的窜量,对机械密封的使用是非常不利的。(3)机械密封的经常性泄漏。机械密封经常性泄漏的原因有很多方面。第一方面,由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二方面,是辅助密封圈引起的经常性泄漏。第三方面,是弹簧缺陷引起的泄漏。其他方面,还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏,机械密封辅助机构引起的泄漏,由于介质的问题引起的经常性泄漏等。(4)机械密封振动偏大。机械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的原因,泵的其它零部件也是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。

3处理故障采取的措施

如果机械密封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和泵体其他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。动静环的摩擦面的宽度不大,一般在2~7毫米之间。

3.1机械密封振动、发热的处理

如果是动静环与密封腔的间隙太小,就要增大密封腔内径或减小转动外径,至少保证0.75mm的间隙。如果是摩擦副配对不当,就要更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。这样就会减少机械密封的振动和发热。

3.2机械密封泄漏的处理

机械密封的泄漏是由于多种原因引起,我们要具体问题具体处理。为了最大限度的减少泄漏量,安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配,同时还要注意以下事项。

(1)装配要干净光洁。机械密封的零部件、工器具、油、揩拭材料要十分干净。动静环的密封端面要用柔软的纱布揩拭。

(2)修整倒角倒圆。轴、密封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮。

(3)装配辅助密封圈时,橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。动静环组装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在轴上轴向移动灵活。

3.3泵轴窜量大的处理

合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。为了满足这一要求,对于多级离心泵,设计方案是:平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。

3.4增加辅助冲洗系统

密封腔中密封介质含有颗粒、杂质,必须进行冲洗,否则会因结晶的析出,颗粒、杂质的沉积,使机械密封的弹簧失灵,如果颗粒进入摩擦副,会导致机械密封的迅速破坏。因此机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的,它可以有效地保护密封面,起到冷却、、冲走杂物等作用。

3.5泵振动的处理措施

第8篇

关键词:水泵;机械密封

中图分类号: U464.138+.1文献标识码: A

前言

机械密封亦称端面密封, 其特有的显著优点是功耗低、泄漏量小、维护少等。机械密封有一对垂直于旋转轴线的端面, 在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动,从而防止流体泄漏(机械密封有多道O环密封且动、静密封面较精密),在各类化工和水系使用的泵类产品中的应用非常广泛。下面本文针对水泵的机械密封泄漏成因及处理对策进行分析。

一、水泵机械密封处泄漏水的成因与处理办法

机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损,最终以介质泄漏的形式出现。水泵机械密封处泄漏水的成因的很多,比较常见的有:

1、真空状态运行造成的机械密封泄漏:水泵在起动或停机过程中,常常出现泵进口堵塞和抽送介质中含有气体等 ,就可能使密封腔出现负压,引起密封端面干摩擦, 内装式机械密封会由此产生漏水现象, 真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异, 而且机械密封也有其某一方向的适应性。

处理办法: 采用双端面机械密封,改善条件, 提高密封性能。

2、压力波和高压造成的机械密封渗漏:弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时,会使密封端面比压过大, 液膜难以形成, 密封端面磨损严重,发热量增多, 易造成密封面热变形而出现才漏水。

处理办法: 在装配机械密封时, 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象,可采用材料为硬质合金、陶瓷等耐压强度高的弹簧,加强冷却的措施, 并选用如键、销等可靠的传动方式。

3、造成机械密封周期性渗漏的原因与处理办法:

1)机械密封安装过紧或过松,泵转子轴向窜动量大, 辅助密封与轴的过盈量大, 动环不能在轴上灵活移动,动、静环在泵的翻转中磨损后, 得不到补偿位移而产生渗漏。

2)水质差,含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高,形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象而产生渗漏。

3)安装泵盖时,可能没有装平,造成轴与泵盖不垂直造成动静平面不能吻合,开机时间不长,造成单边磨损而产生渗漏。

4)水泵机械密封也有可能在安装动、静环时,将橡胶件损坏,或动、静环表面碰伤,或橡胶件表面疏松、毛糙,老化失去弹性、变形、破损密封环失效而产生渗漏。

5)静环与内孔之间存在间隙,或者内孔粗糙,静环跟转,橡胶磨损,表现为从轴向喷水。

处理办法:在重新装配机械密封时, 控制好轴的轴向窜动量(小于0.1mm ), 辅助密封与轴的过盈量适中,调整安装高度,叶轮安装后,用螺丝刀拔动弹簧,弹簧有较强的张力,松开后即复位,有2-4mm的移动距离即可,更换失效弹簧,改进水压或介质,排尽管道及泵腔内空气,更换新的密封环,更换泵盖或用生料带缠绕静环外圈,或加密封胶作应急处理,无法修复时更换机械密封。

3、密封缺陷引起的机械密封经常性泄漏与处理办法

1)密封端面宽度太小、磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面),补偿能力消失,密封效果差。

2)镶装或粘接动、静环的接合缝泄漏(镶装工艺差,存在残余变形;材料不均匀;粘接剂不均、变形)。

3)动、静环损伤或出现裂纹,动、静环密封端面变形(端面所受弹簧作用力太大,摩擦增大产生热变形或偏磨,安装时用力不均引起变形)。

4)由于弹簧缺陷引起的泄漏:a、弹簧端面偏斜。b、弹簧压缩量(机械密封压缩量)太小或太大,引起石墨动环龟裂。c、弹簧松弛、断裂和腐蚀。d、多弹簧型机械密封,各弹簧之间的自由高度差太大。e、弹簧压缩量有过大或过小的现象(误差超出±2mm) , 压缩量过大增加端面比压, 摩擦热量过多, 造成密封面热变形和加速端面磨损, 压缩量过小动静环端面比压不足, 则不能密封。。

5)由于加工工艺不当等原因,密封零件有残余变形,或密封零件结构不合理,强度不够,受力后变形。

6)动、静环密封端面与轴中心线垂直度偏差过大,动、静环密封端面相对平行度偏差过大,转子组件轴向窜动量太大。

7)转子组件周期性振动,密封腔内压力经常大幅度变化,油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

8)辅助密封圈的故障:补偿密封环的浮动性能太差(密封圈太硬或久用硬化或压缩量太小,补偿密封环的间隙过小),装配性的故障有碰伤、掉块、裂口、卷边和扭曲;非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。

处理办法:将油室腔内油面高度加到高于动、静环密封面,增大密封端面宽度,增大冷却液管道管径或提高液压,并相应增大弹簧作用力,对补偿密封环间隙过小的,增大补偿密封环的间隙,调整密封端面,调整推力轴承,使轴的窜动量不大于0.25mm,更换有缺陷的或已损坏的密封环。

4、因其他问题引起的机械密封泄漏及处理方法

1)冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,密封端面粗糙、耐磨、耐腐蚀和耐温性能不良,抗老化性能太差,摩擦副配对不当、以致过早发生变形、硬化、破裂、溶解等。

2)机械加工精度不够, 联轴器的平行度差、径向力大,例如:泵轴、轴套、泵体、密封腔体的加大精度不够等,动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞,泵轴的轴向窜量大。

3)动环密封圈的轴(或轴套) 端面及静环密封圈的密封压盖(或密封腔) 的端面有毛刺和不光滑的倒角,安装时密封圈发生碰坏、掉块、裂口、卷边或扭曲变形,压缩量不对。

4)机械密封的辅助冲洗系统可以有效地保护密封面,起到冷却、、冲走杂物等作用,没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设置不合理,冲洗液中有杂质,冲洗液的流量、压力不够,冲洗口位置设计不合理等原因,也同样达不到密封效果。

5)介质里含有悬浮性微粒或结晶,因长时间积聚,堵塞在动环与轴之间,弹簧之间,弹簧与弹簧座之间等,使补偿密封环不能浮动,失去补偿缓冲作用,介质里的悬浮微粒或结晶堵在密封端面间,使密封端面贴合不好并迅速磨损引起经常性泄漏。

处理方法:更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。调整动静环与密封腔的间隙,减小泵轴的轴向窜量。安装动、静环密封圈的轴(或轴套) 端面及密封压盖(或密封腔) 的端面时,倒角处理并铲除毛刺。改善 介质质量,定期检查保养弹簧。

3、结束语

随着时代的发展,原材料与能源日趋紧张,依托降耗增效来控制生产成本已经成立各个企业必然选择之路,机械密封由于其固有 “功耗低、泄漏量小、维护少”的显著优点,为各类企业所青眼,已经被广泛应用工农业生产的各类设备上,发展前景将更为广阔,充分了解并掌握机械密封的工作原理、应用与保养和维护维修技术,更有助于保障企业的生产运行。

参考文献

[1] 《如何提高泵用机械密封的性能及寿命》石油化工设备技术.1994(6) :23~261

第9篇

关键词:机械密封;泄露;原因分析;对策

机械密封具有功率损耗较小、使用时间长和泄漏量少等特点,在化学工业生产中应用广泛。但是由于化工生产本身所有的腐蚀性强和高温高压等特点,如果机械密封在设计、选型和安装等方面存在问题,很容易出现泄露的情况,从而造成资源的浪费。

1 机泵机械泄露的原因分析

1.1 制造质量方面的问题

机械密封制造的质量问题主要变现在如下方面:①辅助密封的材料质量不合格,例如深冷泵与锅炉给水泵等,由于其材料耐高温性能差,很容易在使用一段时间后出现泄漏问题;②制造厂商为缩短工期,在安装材料后仍释放其应力,致使端面变形;③制造厂商质量控制原因,如机床精度差和操作人员水平有限等,造成形位公差的控制出现问题。

1.2 安装质量方面的问题

机械密封安装质量方面的问题主要为密封预紧力和螺丝钉的预紧力不合适、转子的窜量超标、安装过程不规范、对中存在问题以致泵震动超标和静环与轴线没有垂直等,这些安装方面存在的问题,最终都会导致机械密封工作的失败,使机械设备出现泄漏现象。

1.3 机械施工工况改变方面的问题

机械密封施工工况改变方面的问题包含工艺介质改变,如介质密度增大所导致密封腔压力增大,进而使端面的摩擦力相应增大,磨损的情况加剧;工艺参数发生改变,如温度升高是密封腔中热量增加,从而使密封的端面热烈变形和密封“O”型环变硬老化等等。

2 机械密封泄露问题的应对措施

机械密封工作原理是利用静环和动环端面的贴合与相对转动,从而构成密封装置,防止机械设备出现泄漏,其中静环与动环的贴合情况是决定机械密封质量的关键所在。因此,避免机械密封出现问题不仅要做好日常的检查与防范措施,而且更要做好更密封装置的设计、选型和安装等方面的工作。

2.1 机械密封常见问题的防范措施

从机泵出现的故障情况分析可知,很多密封问题都是由于日常维护和方法措施不当造成的,因此加强对机泵机械的维护保养,将泄漏情况防患于未然,对于保障机泵机械设备的正常运行非常重要。机械密封常见问题、原因和防范措施如下表1。

2.2 设计方面的改进措施

(1)在机械密封工作过程中,动环受到弹簧与液体的压力作用,会紧贴在静环上面与之相对旋转,并进行轴向移动以补偿磨损,如果不考虑端面夜魔压力与密封圈的摩擦力,则静环与动环密封端面的比压与液体压力、弹簧压力、轴套直径和密封端面的内外圆直径密切相关。在机械密封工作中,比压需要稳定在一定范围内,过小会出现端面泄漏,过大会出现振动发热,因此当比压出现过小或者过大的时候,要及时的调整其值,如加大或者减小端面的宽度和增加弹簧力等。

(2)在机械密封工作过程中,静环与动环之间密封面由于摩擦会产生热量,从而使温度不断升高,使两者之间的液体被汽化,进而破坏夜魔导致密封面被磨损,以及零件的老化变形,失去应有的作用。因此,要根据机械密封装置的不同情况,采取合理的冷却措施,具体情况如表2。

2.3 选型方面的改进措施

选用合适的密封装置材料是保证机泵机械设备密封效果,延长零件使用时间的重要条件。静环和动环常采用的材料主要为硬质合金、碳化硅和树脂石墨等。在选择的过程中,技术人员不仅要注重材料的导热性、耐磨性、强度与刚度等,还要注意使用工况、弹簧材质和密封圈等因素,以免出现材料不耐高温与腐蚀、容易振动发热和硬度不够等情况,从而导致机械密封不佳,出现泄漏的情况。

2.4 安装方面的改进措施

实践证明,安装不符合相关规定和要求也是机械密封出现泄漏情况的主要原因之一,因此机械密封的正确合理安装也是提高机械密封质量的有效途径。对于在安装中所出现的密封端面不平、密封圈和轴不合适、端盖和轴出现偏移和密封圈安装扭曲等问题,如果安装人员提高自己的责任心和专业技能,严格按照操作流程作业,这些情况完全可以避免。因此,在机械密封的安装过程中,安装人员要选择合理的尺寸并进行有效的调整。

2.4.1 配合部分安装要求

安装机械密封部位的轴制造公差为h8,表面的粗糙度为1.6μm,安装动环密封圈的轴端部需要倒角和修光,轴的轴向窜动量需要≤0.5mm,轴的静环下的径向摆动≤0.5mm,轴和法兰之间的出制度≤0.5mm。

2.4.2 机械密封安装要求

在安装平衡型的机械密封时,动环的密封圈与密封腔要保持3~5mm左右的间隙,安装静环的时候,其端面需要借助千分表进行找正,并且要使端正面和轴线的下垂直度有0.5mm,以及瘫痪压缩量的安装误差控制在±0.2mm左右。在机械密封的安装结束后,技术人员要使其进行>24h的空车跑合,以保证机械密封装置的有效运转。

3 结束语

总之,机泵性能的可靠性需要提高机械密封的可靠性,延长其使用时间,才能有效降低机泵机械的故障率,减少机泵机械出现泄漏情况。因此,不仅要做好机泵机械使设备的设计、选型和安装工作,而且好要做好机械设备的日常维护和保养工作,这样才能确保机械设备的正常运转,从而降低机械维修的成本,提高企业的经济效益。

参考文献

[1]蔡艳,张斌,李正伟,张俊峰.机泵机械密封泄漏的原因及对策措施[J].山东化工,2013,08:148~151.

[2]张朋.机泵机械密封泄漏原因分析[J].油气田地面工程,2013,09:139.

[3]顾红梅.双端面机械密封泄漏原因分析与对策[J].中国设备工程,2010,04:55~56.

[4]贾慧勇.浅析泵机械密封泄漏原因及对策[J].科技资讯,2011,10:29~30.

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[6]孙进华.碱泵用机械密封泄漏原因分析及处理方法[J].齐鲁石油化工,2011,04:360~361+366.

[7]周亚军.机械密封在机泵上的应用及故障处理[D].山东大学,2011.

第10篇

关键词:化工机械;密封技术;泄漏;问题;对策

进行化工机械密封的时候要坚持密封可靠、使用寿命长、方便维修以及泄漏量少等原则,确保密封效果满足使用要求。随着机械化生产水平的提高,化工机械设备的密封效果已经成为衡量其综合水平的重要因素,特别是化工企业机械密封效果的状况直接关系着企业设备的稳定状况和产品的质量,以及企业的安全生产。因此,加强对化工机械设备密封技术的研究尤为重要。

一、机械密封工作原理

机械密封工作原理是在补偿弹性构件和流体压力的作用下,在平面摩擦副的贴合面之间形成一层液体薄膜,配以辅助密封达到端面密封的效果。这层液体薄膜起到了平衡动压力、静压力和的作用。机械密封是依靠固定在泵轴上动环和固定在泵壳上的静环,动、静环的两端面间在弹簧力作用下保持紧密贴合接触,达到阻漏的密封装置。在化工行业多用于各类泵、釜、压缩机等设备的旋轴的端面密封。

二、机械密封中存在的问题

(一)长期磨损导致密封泄漏。机械设备在运行阶段会不断的摩擦,进而就会造成机械的磨损,影响密封部件的完整性,导致密封效果受到影响,因此在进行化工材料泄漏原因分析的时候,可以参考设备密封部位磨损的情况进行。如果化工生产过程中,出现了泄漏现象,就会造成部件的磨损情况出现差异,这是因为运行良好的零部件磨损痕迹相对较为均匀,而泄漏情况出现后磨损痕迹就会发生变化,因此,可以根据磨损情况判断泄漏与密封本身之间的影响关系。与此同时,假如密封装置安装时没有安装到位,就会使得安装细节处存在轻微的偏差,这就可能由于本身安装的问题引发泄露现象,这种情况下如果密封的位置不发生旋转或运动,就不会产生磨损痕迹,但是泄漏问题从安装完成开始就已经存在了。

(二)动密封点失效而导致的泄漏问题。动密封点失效的原因大致包含密封结构、轴的影响以及介质的影响、密封的端面四方面因素。1、密封的结构:影响密封效果的因素包含密封的浮动性,一般情况下,密封浮动性较高的材料密封效果也会相对较高,通常使用的四氟塑料密封圈在浮动性方面就比较差,其密封效果也是同类密封材料中最差的。2、轴的影响:轴的影响因素主要包括轴的粗细和运动两方面:首先,轴的粗细程度要与密封面相符合,如果粗细程度不满足使用要求,就可能会因为粗细的偏差引发泄露;其次,在设备运转过程中,轴可能会随着设备的运转而转动,如果摆动幅度较大就可能会引发泄露,与此同时,如果转动的速度越快,就越有可能加重泄露的L险。3、介质的影响:介质的粘度与颗粒程度是影响泄露的关键因素,如果是易结垢且带颗粒的介质,其引发泄露的概率较大,或者粘度较低的颗粒也会容易造成泄露,但是如果是干净的介质并且粘度较高就不会容易出现泄漏问题。与此同时,介质压力的大小也是影响泄露的重要因素,要控制好压力的大小,尽量保障压力不能太高。4、密封的端面问题:密封的端面直接影响着化工机械设备的密封效果,所以在安装时应保持密封端面的平直度和垂直度。

(三)冲洗原因导致泄漏发生。冲洗之后可能会造成化工机械的密封效果变弱,形成这种情况的原因可以考虑以下几点:过滤器由于冲洗形成堵塞导致冲洗液流量不足;没有过滤器,致使冲洗液中的杂质进入密封面;冲洗液管道逆阀使工艺液体流进管道,增加颗粒和悬浮物,致使化工机械失效。

(四)其它原因。1、泵入口堵塞,有抽空现象、汽蚀现象严重、泵体长时间憋压,导致密封破坏;2、冷却水、油由于冷却系统管路堵塞、损坏等故障,致使供应不足或中断,从而导致密封破坏;3、启泵前未按照操作规程将泵体排空、盘车,导致密封破坏;4、密封腔内有空气,导致密封破坏;5、有化学腐蚀性强和颗粒介质通过吞化系统进入摩擦副,导致动、静环的密封端面损坏;6、人为操作不当、机械故障,其它设备(例如各种保护)误动作,导致密封破坏;7、突然停电或外因停机,导致密封破坏。

三、优化运行提高密封效果

(一)计划检修。充分利用每年两次的春、秋检,保证机械密封在检修间隔期内的正常运行,实现密封严密可靠,从而保证化工机械的使用效率和效益。

(二)做好对机械设备的冲洗。进行化工机械设备冲洗的时候,要清楚冲洗工作通常包含两种类型,即工作介质的工艺液的冲洗和自冲洗。出现化工机械泄漏的原因之一就是冲洗过程中使用的介质没有达到冲洗规定的要求,如果对冲洗介质没有进行严格的审查或者对冲洗时所用设备的选择不严格,可能会引发泄露,因此要注重对冲洗介质和设备的选用,加大检查力度;在对冲洗设备进行保管的时候,还应该注重对相关设备的检查,及时清理设备中生成的污垢,确保清洗设备的卫生程度满足使用要求,最大程度的减少可能引发泄露的因素。

(三)技术革新。根据设计要求及时进行新旧密封更新,利用密封拆修的时机组织技术人员学习,积极改良设备,优化运行,不断革新技术,提高化工机械设备的密封效果。

四、结语

尽管化工中先进技术和设备的使用越来越普遍,增强了设备的可靠性,但是机械设备的密封效果仍然是化工企业运行的重要支撑,特别是机械密封技术的可靠程度直接影响着设备的使用。

参考文献:

[1]吴凯.浅谈化工机械密封技术应用与分析[J].科技视界,2015,07:

第11篇

[关键词]重催原料泵 密封运行 周期短 解决办法

中图分类号:L84 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0349-01

一、现状调查

1、原料泵工艺流程

装置用的混和蜡油和减压渣油分别由输转9#、10#罐和一套、二套减压渣油线用泵(P201/1-4)抽进装置内的静态混合器(D214)混和后,进入原料缓冲罐,然后用原料泵P201AB抽出与油浆换热,原料泵P201AB是物料进出装置的必要条件,此泵一旦出现问题无法运行整个装置所需的原理无法供给,装置将面临着停工,所以原料泵P201在装置中起着至关重要的作用。

2、近几此P201AB的检修时间和运行时间

从表1可以看出,原料泵P201A机械密封在检修后大约300多小时后就出现密封泄漏现象,严重危害着装置的平稳运行,造成经济效益的损失和浪费,加重了检修人员的检修负担,解决密封运转周期短,提高密封寿命是一项十分艰巨和重要的任务

二、确定目标值

1、确定目标的必要性

P201AB原料泵是一重催装置的源头的设备,为后续工艺流程提供原料,一旦其出现问题整个生产就无法正常运行,密封泄漏后检修时一项十分复杂的任务,机泵放空泵体内存留的大量原油无法继续利用,对能源是一种浪费,同时检修更换密封价格昂贵,增加了企业成本

2、确定目标的依据

通过对2011年到2013年原料泵机械密封检修后泄漏时间调查,从表-1数据中可以看出密封检修后运行时间较短,对装置生产的平稳运行产生十分严重的影响,为炼油厂装置的平稳运行。小组成员围绕装置机械密封泄漏开展QC活动,制定有效的措施并实施,提高密封运转时间。本次活动确定目标充分考虑机械密封的结构和运转环境,通过小组的努力一定会达到目标值。

三、确定主要原因

小组成员对因果分析图中的末端因素进行逐一分析验证,通过查找设备、工艺运行参数,设备故障统计,确定主要原因:

原因之一:介质温度低、粘度大、含杂质。

一重催原料油泵P201AB,介质为原料油,操作温度75℃,介质粘度较大,易在摩擦副处堆积粘结,导致动静环密封面开启,造成密封泄漏

结论:P201AB原料泵机械密封运行在高粘度介质中运行导致密封运行周期短,应采取措施改善密封运行环境,可以依据API682标准选用合适冲洗系统对密封运转环境进行改善

原因之二:密封辅助系统不完善,密封运转环境恶劣。

此方案虽然能优化密封运行环境但是其选用冲洗液冷却水不能适用于介质,不能冲洗掉高粘度的介质,应采用水蒸汽降低介质粘度,对密封背部的介质有很好的冲洗作用,此外还应该增加PLAN11冲洗方案对密封进行冲洗。

我们还可以选用API682标准的PLAN32冲洗方案,但是考虑的成本问题,我们最终采用PLAN11+PLAN62组合方案

结论:机械密封辅助系统不完善致使密封运行环境恶劣,是密封运行周期短,产生泄漏的一个非常重要的原因。

原因之三:机械密封结构不合理。

该原料泵密封选用DTM90密封,为丹东克隆集团生产的多弹簧密封,补偿系统采用小弹簧结构,外渗介质易阻塞弹簧的补偿能力,造成密封的失效泄漏,针对介质的特性易选用此结构型式密封

将弹簧外置从而解决了弹簧的补偿能力失效问题,动静环密封面选用硬对硬材质,增加了耐磨性,减少淤塞,同时对机械密封的比压和型式进行核对,为了使蒸汽均匀的进入密封背部在机械密封静环背部加一水环套,使冲洗效果更好。

结论:这种结构型式解决了密封的弹簧补偿失效问题和密封面的磨损问题,对密封运转时间的增长有很好的作用。

原因之四:工艺操作不稳定。

在装置开停工和切换泵的过程中可能出现操作不稳定,流量低,抽空现象,还可能存在预热阀门开启,跨线阀门未关闭引起的设备反转问题,上述现象都能造成密封的磨损导致泄漏,同时在启动泵的时候密封的辅助系统必须先投用。

结论:合理稳定的操作是机械密封寿命增加的一个重要条件。

四、对策实施

实施一:由程文杰提机泵结构变更方案交机动处,机动处审批同意后联系装置设备技术员外委化建施工完成,泵出口无预留冲洗孔,从泵出口放空线阀门前端引冲洗线至机械密封冲洗腔内完成自冲洗改造,冲洗线上加阀门和限流孔板控制冲洗液流量。

实施后,密封运转时间有所改善,由检修后运行时间360小时延长至1300小时左右。

实施二:由陈喜明提出增加封油或者蒸汽冲洗方案,程文杰查找API682标准,制定更改方案,增加封油和用蒸汽背部冲洗均适用与原料泵,但考虑到能耗与成本选用蒸汽背部冲洗的PLAN62冲洗方案,程文杰提出设备结构变更申请,陈喜明联系装置设备技术员提供蒸汽源,装置设备技术员外委化建施工,割除原冷却水冲洗管线,外引蒸汽管线替代冷却水管线完成冲洗。

实施后,密封运行时间有比较明显的改善。

实施三:针对机械密封本体结构这方面有程文杰联系机械密封制造厂家,对机械密封的参数和其结构是否适合此工况进行了探讨和咨询,最终和厂家达成一致将此密封改为弹簧外装式结构,密封面选用硬对硬结构型式,在静环背部增加一水环套。

实施后,原料泵机械密封运转时间能达到8000小时完成目标值。

实施四:针对操作不稳定,流量变化,设备反转,密封辅助系统的投用顺序引起的密封泄漏问题,我们联系生产装置技术员,展开对合理操作的培训。

经过培训操作工对此泵有了更深的认识和对此泵的操作熟练程度和水平有了提高。

五、效果检查

小组经PDCA循环,经过3、4、5、月份的实施、检查,并经6、 7、8、9四个月的巩固后,密封的运转时间明显改善,至今未发生机械密封泄漏现象。

经济效益分析:

活动前原料泵机械密封检修次数大约每年5次,且检修后密封一直存在微量泄漏,大约每分钟5滴,活动后每年只检修一次且不存在泄漏问题。

更换机械密封节约费用

此泵为两端支撑结构,有两套密封,检修5次需更换10套机械密封,每套密封单价为5200元

5200*10-5200*2=41600元

检修时泵内原油、轴承箱内油和机械密封常年渗漏造成经济损失大约为50000元

共产生直接经济效益为

41600+50000=91600元

同时无法用经济衡量的时其稳定运行保障着装置的稳定生产

六、巩固措施

1、减少误操作引起的密封泄漏;

2、检查密封冲洗系统管线是否通畅;

3、提高安装质量避免因安装问题造成的机械密封泄漏。

七、遗留问题及打算

第12篇

【关键词】机械密封 静环 动环

由于生产的需要,在联合站的集输工艺流程中常使用各种型号的离心泵,在卸油台常使用泵将单井的拉油输送到加热炉进行加热,然后进入分离器处理。 卸油台现有三台单级离心泵,在使用过程中常出现机械密封漏失,运行一段时间后发现漏失量增大,更换密封元件后仍不理想,因此,需要频繁更换密封元件,不仅影响了生产,而且增加了成本及维修费用,也降低了生产效率。

为了保证泵的正常工作,应当防止液体外漏、内漏或外界空气吸入泵内,因此必须在叶轮和泵壳间、轴与壳体间都装有密封装置。离心泵的密封部分包括叶轮与泵壳之间的密封和泵轴与泵壳之间的密封两部分。

叶轮与泵壳之间的密封:转动着的叶轮和泵壳之间有间隙存在,如果这个间隙过大,叶轮甩出来的液体的一部分就会从这个间隙返回叶轮的吸入口,这个漏失量最大可达总液量的5%。这个间隙过大会造成液体回流量增加,降低泵效;过小会使泵壳与叶轮可能因为磨损过大而报废。所以,必须合理控制这个间隙。在叶轮与泵壳之间的密封中,采用密封环。密封环安装在转动的叶轮和静止的泵壳之间,它可以减少高压液体漏回叶轮吸入口,还起到承受磨损的作用,以延长叶轮和泵壳的使用寿命,减少修理费用。

泵轴与泵壳之间的密封:泵轴和泵壳之间存在间隙,在低压时,可能使空气进入泵内,影响泵的工作,甚至使泵不上液;在高压时,有液体漏出,所以要有密封装置,在离心泵上常用机械密封。机械密封是有动环和静环构成轴封装置,也叫端面密封,它是靠两块密封元件动环和静环的光洁平直的端面相互贴合,并作相对运动的密封装置;靠弹性元件和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触端面上产生压紧力,使这两个端面紧密贴合,端面间维持一层有薄的液体膜,从而达到密封的目的;这次液体膜具有流体的动压力与静压力,起着和平衡压力的作用。但在实际生产中,却常发生机械密封漏失现象。

1 机械密漏失的原因分析

(1)动静环密封面的泄漏,原因主要有:端面平面度,粗糙度未达到要求,或表面有划伤;端面间有颗粒物质,造成两端面不能同样运行;安装不到位,方式不正确。

(2)偿环密封圈泄漏,原因主要有:压盖变形,预紧力不均匀;安装不正确;密封圈质量不符合标准;密封圈选型不对。

实际使用效果表明,密封元件失效最多的部位是动,静环的端面,离心泵机封动,静环端面出现龟裂是常见的失效现象,主要原因有:

(1)安装时密封面间隙过大,没调好压量导致机械密封渗漏。以及,冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量;冲洗液从密封面间隙中漏走,造成端面过热而损坏。

(2)液体介质汽化膨胀,使两端面受汽化膨胀力而分开,当两密封面用力贴合时,破坏膜从而造成端面表面过热。

(3)液体介质性较差,加之操作压力过载,两密封面跟踪转动不同步。当有一个密封面滞后不能跟踪旋转,瞬时高温造成密封面损坏。

(4)密封冲洗液孔板或过滤网堵塞,造成水量不足,使机封失效。

密封面表面滑沟,端面贴合时出现缺口导致密封元件失效,主要原因有:

(1)不清洁,有微小质硬的颗粒,以很高的速度滑入密封面,将端面表面划伤而失效。

(2)件同轴度差,泵开启后每转一周端面被晃动摩擦一次,动环运行轨迹不同心,造成端面汽化,过热磨损。

(3)水力特性的频繁发生引起泵组振动,造成密封面错位而失效。

(4)静环、O型密封圈与静环座之间发生相对转动,造成磨损。机械密封的静环座上没有静环定位销子,这样在泵运行时,会使静环、O型密封圈与轴套上的动环一起旋转,导致静环、O型密封圈与静环座之间产生相对转动造成摩擦、磨损,密封失效。

(5)液体介质对密封元件的腐蚀,应力集中,软硬材料配合,冲蚀,辅助密封0形环,与液体介质不相容,变形等都会造成机械密封表面损坏失效.

(6)机封选型不当,动环与泵盖环形空间间隙小,磨损导致动环发热,造成橡胶密封圈失效,弹簧压偏,动静环面有缝隙,渗漏严重。

(7)由于介质影响,轴套腐蚀严重,动环密封圈渗漏。

(8)停泵后出口阀门没有及时关闭,导致泵反转或电路原因导致电机反转、造成叶轮松脱,轴套带动动环发生轴向位移导致机械密封渗漏。

我们对更换的机械密封的动环、静环,密封圈进行观察,发现动静环的端面有明显的磨损痕迹,动环波纹管中间有沙子卡住,造成波纹断裂,分析主要是输送介质有杂质,其动环的波纹管要求精度高。

2 机械密封装置的改进措施

针对离心泵机械密封漏失,我们进行了以下改进:

(1)安装上要求达到其技术要求,调整好压量,这是一个非常关键的指标,这就要求维修人员在安装时有高超的技术,经过长期的摸索和经验积累我们进行了总结,根据不同的泵型和所输送的介质,得出了安装时的压量控制范围。

(2)操作上提高操作员工的素质,加强设备的维护和保养,按时更换油,防止泵抽空,防止机油过热变质等现象的发生。

(3)将原来的波纹管改成单根弹簧管,降低了其精度,更适合生产需要,因一套波纹管需要几千元,而单弹簧仅需几百元,降低了成本。

(4)对密封装置进行强制冷却,降低泵体及密封装置的温度,提高密封性能。

(5)在静环上有两个槽,在原静环座上加工一个与此槽相对应的孔,然后安装一个自制的定位销,用来固定静环,使其不能随泵轴一起旋转。既保护了静环不被损坏,还起到了静环的密封作用。

(6)在泵前加过滤器,减少沙粒、杂质等进入泵内,因为我们清过滤器时发现,油里有许多沙子,含有沙子的液体会使动环波纹管卡住,造成机械密封磨损严重,导致渗漏。及时,定期更换清洗过滤器。

3 改进后的应用效果

(1)由于密封装置的改进,使泵的漏失量减小,从未超过标准;

(2)采用冷却措施后,泵的工作温度得到了控制,达到了技术要求;

(3)泵的维修周期更长,改进后的泵机械密封的使用寿命由改进前的20多天,延长到10个月以上,取得了很好的经济效益,每台泵每年少用波纹管10多套,维修的费用减少3万多元。

(4)使用过程中其安全性得到了保证,确保生产的连续运行,同时也减少了工人的劳动强度,节约成本,提高了工作效率。

4 结论

(1)机械密封是密封系统的重点问题,这方面小的改进就能带来大的经济效益,该型号DYK80-50-250的泵均可改为单弹簧式进行推广使用。

(2)泵输送介质的不同,密封性能也不同,要根据输送介质选择合适的泵。

(3)设备在安装、维修、操作过程中,要了解其工作原理、性能、和各种参数达到其技术要求。保证机械密封长时间运行。