摘 要：随着密封技术的发展，通过对机械密封和软填料密封的分析比较，解决了水泵密封困扰安全运行问题，极大地减轻了运行和维修人员的劳动强度，达到了节能的目的。

　　关键词：节能减排;水泵;机械密封

　　引言

　　供水厂水泵密封一直采用填料密封，运行和维修人员的维护量较大，经常发生由于维护不当导致供水不及时的现象，且填料密封能耗较大，不符合节能减排的理念。下面就供水厂净环供水泵的机械密封的结构、 工作原理等进行介绍，对采用机械密封与填料密封的节能效果进行量化分析，对近年机械密封的运行状态进行分析，对机械密封使用过程中遇到的故障进行归类并提出解决方法。

　　1 机械密封的结构及其工作原理

　　机械密封也称端面密封，是由两块密封元件(静环和动环)垂直于轴的光滑而平直的表面相互贴合，并做相对转动而构成的密封装置。它是靠流体压力及机械外力(弹簧的弹力)在旋转的动环和静环的接触面(端面)上产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，并相对滑动。端面间维持一层极薄的液体膜而达到防止流体泄漏的目的，这层液体膜具有流体动压力与静压力，起着润滑与密封的双重作用。绝大部分水泵(输送悬浮物质量浓度小于 30 mg/L )在不同工况均可采用机械密封[1]。

　　2 机械密封与传统填料密封在应用中的分析比较

　　随着集团公司技术改造的不断深入，在 3 号、 4号、 1 号高炉异地大修和 4 号、 5 号、 6 号、 7 号转炉供水系统的净环供水机组的水泵(共计 85 台)全部采用了机械密封装置，通过近 5 年的运行分析比较，机械密封有下列优点：1)密封可靠。在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约为软填料密封的1%，清洁，无死角，可以防止杂菌污染，符合节能减排的要求。 2)使用寿命长。 在油、 水介质中正确选择摩擦负荷比压的机械密封可使用 2～5 年，性价比高。 3)摩擦功率消耗小。其摩擦功率仅为软填料密封的 10%～50%，仅此一项供水厂年可获节能效益 50 万元。

　　3 水泵机械密封的常见故障原因分析、 解决办法及注意事项

　　机械密封渗漏的比例占全部维修泵的 70%以上，机械密封运行的好坏直接影响到泵的正常运行，现将机械密封常见渗漏现象分析如下。

　　3.1 周期性泄漏现象

　　3.1.1 原因分析

　　1)泵转子轴向传动、 动环来不及补偿位移。2)操作不稳、 密封腔内压力经常变动。 3)转子周期性振动。

　　3.1.2 解决办法

　　周期性渗漏基本可通过提高维修质量和操作质量来解决。

　　3.2 经常性泄漏现象

　　3.2.1 原因分析

　　1)动静环密封面变形：①端面比压过大，摩擦热量过多，造成密封面热变形。②密封零件结构不合理，刚性不足，受压力后变形。③在安装中受力不均匀而变形。④端面比压过小。

　　2)外部因素影响的密封不良：机械加工精度不够：①密封圈的密封性不好。②V 型圈本身有缺陷。③组合式动环(或静环)的银缝不严。④静环(或动环)的密封面与轴的垂直度误差过大，密封副不能自由调整。⑤弹簧质量不好、 弹簧力偏心，弹簧力受到阻碍。⑥水泵部件的加工精度不够。

　　3)振动偏大。

　　4)轴向力偏大。

　　5) 没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设置

　　不合理。

　　3.2.2 解决办法

　　1)端面比压是关系到机械密封性能及使用寿命的重要参数，比压过大、 过小都会造成密封不良和密封损坏，安装时一定要调整好端面比压 (一般为0.03～0.6 MPa)。2)弹簧的长短及刚性基本一致，弹簧压缩量不应过大或过小(一般要求±2 mm)。3)选择生产机械密封质量好的厂家，对影响机械密封的水泵附件应引起足够重视(例如：由于泵轴、 轴套、 轴承、 泵体、密封腔体等的加工精度不够等原因引起的震动偏大、轴向力偏大，对机械密封是非常不利的)。

　　4)机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，所以一般要求水泵的轴向窜量要保证在 0.5 mm 以内。5)对要求有辅助冲洗系统的机械密封一定按照要求设置合理的辅助冲洗系统。

　　3.3 突然性泄漏现象

　　3.3.1 原因分析

　　1)泵进口静压过大，超过机封的最大承压能力。

　　2)密封副内进入杂物。 3)弹簧失效。 4)水垢在轴套表面上堆积速度超过摩擦副的磨损速度，致使动环不能补偿磨耗位移。

　　3.3.2 解决办法

　　1)高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理，尽量减小变形，可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料，并加强冷却的润滑措施，选用可靠的传动方式，如键、 销等。2)采用双端面机械密封，这样有助于改善润滑条件，提高密封性能。3)正确判断泄漏原因及时清除杂物或更换弹簧。4)清除摩擦副表面结垢，改善水质。

　　4 结语

　　在泵用机械密封的实际检修工作中，还存在着一些误区，主要有以下几种表现：1)弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧毁;过度的压缩使弹簧失去调节能力，致使密封失效。2)动环密封圈越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套的磨损;二是增大了动环轴向移动的阻力;三是弹簧过度疲劳易损;四是使动环密封圈变形，影响密封效果。 3)静环密封圈越紧越好。 静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果是会好些，但过紧也有害。一是引起静环密封圈变形;二是使静环过度受力破碎;三是安装、 拆卸困难，容易损坏静环。4)叶轮锁母越紧越好。一般总认为轴间泄漏就是叶轮锁母不紧，其实锁母过度锁紧会导致轴间垫过早失效，适度锁紧锁母， 在运转中由于压缩弹性锁母会自动锁紧。5)新的总比旧的好。相对来说，新密封效果是好于旧的，但若新密封的材质选择不当时，会有很大的配合误差，反倒效果更差。

　　【参考文献】

　　[1] 戴明俊,严统迅.水泵机械密封常见渗漏现象及对策[J].通用机械,2010(2):23-28.

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