機械密封在高粘度泵上的應(yīng)用分析
一、填料密封與機械密封的結(jié)構(gòu)及性能分析
(1)高粘度泵的填料密封結(jié)構(gòu)分析。從泵的填料密封結(jié)構(gòu)本身,可以看出泵殼與旋轉(zhuǎn)的泵軸之間存在著間隙,這個間隙依靠填料盒來密封,填料盒由填料擋套、填料、填料壓蓋、水封環(huán)等組成;填料擋套、填料壓蓋在填料的兩頭,是壓緊填料用的,泵的填料一般是用浸石墨的石棉繩、聚四氟乙烯等材料編織制成。使用時需將其切割成有 長度、角度然后一圈一圈地放進(jìn)填料盒,每圈的接口相互錯開900~1200角,由填料壓蓋壓緊,壓緊的程度要適當(dāng),過緊會增加磨損和消耗功率;過松會漏水漏氣,壓緊不當(dāng)時在低壓側(cè),就可能使空氣進(jìn)入泵內(nèi)影響泵的工作,甚至使泵不上(油)水;在高壓側(cè),就有液體漏出,在使用填料密封的設(shè)備技術(shù)文件以及企業(yè)操作指導(dǎo)書是這樣定義的:泵運行中前后填料,泄漏量允許在10~30滴/min。填料在使用一段時間后因為失去彈性和潤滑作用。由此看來,填料密封能夠直接給運行中的泵帶來漏失損耗和功率損耗;效率相應(yīng)會受到影響。
(2)機械密封與填料密封不同,密封效果好,承磨,可以達(dá)到不漏。機械密封的型號較多,目前使用在高粘度泵上的主要有O型環(huán)密封式、整圈金屬波紋管式、多圈金屬波紋管式等構(gòu)成接觸式液體潤滑機械密封系列。按結(jié)構(gòu)不同大體分為:非平衡型和平衡型;旋轉(zhuǎn)或靜止密封頭;單彈簧或多彈簧結(jié)構(gòu);推環(huán)形或非推環(huán)形二次密封結(jié)構(gòu)。機械密封的基本組成元件為主環(huán)和配合環(huán),它們一起形成與軸垂直的動態(tài)密封面。主密封環(huán)為密封頭組件的一部分,而配合密封環(huán)和靜密封組成另一個組件,它們共同組成泵的完整密封裝置。在接觸式機械密封中,隨著泵軸開始轉(zhuǎn)動,密封平面之間發(fā)生相對運動,在滑動接觸面處形成一層很薄的液膜,這層液膜的生成是由每個密封面的表面粗糙度造成的,密封結(jié)構(gòu)中使用的防轉(zhuǎn)動設(shè)施如:傳動銷、鍵和凹槽等,都對密封面之間的液膜形成有 影響,液壓形成在密封面中伴隨有摩擦熱產(chǎn)生,壓力和熱變形傾向于將密封面分開。當(dāng)實際密封面的壓力等于液壓和機械密封的設(shè)計彈簧壓力之和時,密封面壓力趨于穩(wěn)定。但是,由于密封平面彼此相對運動,它們受實際端面壓力和轉(zhuǎn)速的影響,會產(chǎn)生密封面的磨損,因為磨損直接和溫度有關(guān),所以運行中要控制密封面處的溫度。
二、機械密封的基本原理
使用在輸油(水)泵上的是接觸式液體潤滑密封,輸送介質(zhì)與密封結(jié)合面呈動態(tài)接觸,此處接觸的性能好壞將決定密封的效果,如果密封面處的載荷過高,密封面處的液體就會氣化或炭化,造成密封面磨損,不穩(wěn)定工況也會對密封面造成損壞,如果了材料的承受界限,會因密封面的純粹接觸而導(dǎo)致高磨損率從而產(chǎn)生泄漏,密封平衡就是用來避免上述情況發(fā)生和提供 密封裝置的一種形式,任何密封腔內(nèi)的壓力在各個方向上都應(yīng)該是相等的,并使主密封環(huán)與配合密封環(huán)接觸,壓力只作用在環(huán)形面。
三、填料密封與機械密封應(yīng)用于高粘度泵運行中優(yōu)劣對比
高粘度泵使用填料密封存在泄漏,會造成原油損耗、容積損耗、功率損耗,效率降低;同時增大了員工的勞動強度。機械密封替代填料密封克服了上述缺點,應(yīng)用于泵中達(dá)到了運行中平穩(wěn)、不滲、不漏,提高了設(shè)備的性能。填料密封改用機械密封延長了修保周期,從 保養(yǎng)內(nèi)容上去除了換密封填料及檢修換軸套環(huán)節(jié)。
填料密封引起的功率損耗可達(dá)到輸入軸功率的3%~5%,機械密封與填料密封相比較摩擦系數(shù)、摩擦面積、摩擦壓力摩擦熱均小于填料密封,運行中減少功率損耗與填料密封引起的功率損耗相比較近s倍;機械密封的泵運行中無漏失損耗、無油污落地,不造成環(huán)境污染。