影響多級泵泵用機械密封的外部條件

目前，不銹鋼多級泵類產(chǎn)品廣泛采用機械密封。隨著產(chǎn)品技術(shù)的提高和節(jié)能減排的要求，機械密封的應用前景將更加廣闊。
機械密封的密封效果會直接影響整機的運行。特別是在石油化工行業(yè)，由于存在易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒的介質(zhì)，水泵在機械密封中的泄漏會嚴重影響正常生產(chǎn)。
嚴重的安全事故也會發(fā)生。
在分析質(zhì)量不合格的原因時，人們往往習慣于尋找機械密封本身的原因，比如機械密封的選擇是否合適，材料選擇是否正確，密封的具體壓力是否合適。密封面是否正確，摩擦副的選擇是否合理等。
但是很少從機械密封的外部條件中找出原因，比如泵為機械密封創(chuàng)造的條件是否合適，輔助系統(tǒng)的配置是否合適，以及這些原因往往非常重要。
本文作者從泵用機械密封外部條件的角度分析了影響密封效果的幾個因素以及應采取的合理措施。

 1.機械密封的原理和要求密封件
 機械密封件是由一對相對運動的環(huán)的端面相互連接而成的軸向小間隙。這種裝置稱為機械密封。
 機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓縮元件和密封元件組成。
其中動環(huán)和靜環(huán)的端面形成一對摩擦副。動環(huán)端面靠密封腔內(nèi)液體的壓力壓緊靜環(huán)端面，使兩環(huán)端面產(chǎn)生適當?shù)谋葔海⒈３忠粚訕O柱.
薄的液膜達到密封的目的。
壓縮元件產(chǎn)生壓力，可使泵端面保持非工作狀態(tài)，保證密封介質(zhì)不外漏，防止雜質(zhì)進入密封端面。
密封元件起到密封動環(huán)與軸之間的間隙B、靜環(huán)與壓蓋之間的間隙C的作用，同時緩沖泵的振動和沖擊。
機械密封在實際運行中并不是一個孤立的部件。它與泵的其他部件結(jié)合運行。同時，從其基本原理可以看出，機械密封的正常運行是有條件的，如：泵軸
竄氣量不能太大，否則摩擦副端面不能形成正常所需的比壓；機械密封處的泵軸不能有太大的偏轉(zhuǎn)，否則端面比壓不均等。
只有滿足這樣的外部條件，再加上機械密封本身的良好性能，才能達到理想的密封效果。
 2. 外部條件影響的原因分析
 2.1 泵軸軸向位移較大
機械密封的密封面必須具有一定的比壓，才能達到密封效果。這就要求機械密封的彈簧有一定的壓縮量，給密封端面施加一個推力，并旋轉(zhuǎn)使密封面產(chǎn)生所需的密封比。
壓力。
為了保證這個比壓力，機械密封要求泵軸不能有太大的位移，一般在0.5mm以內(nèi)。
但是在實際設計中，由于設計不合理，泵軸經(jīng)常會產(chǎn)生很大的排量，這對機械密封的使用非常不利。
這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在多級離心泵中，尤其是在泵啟動時
中，竄氣量比較大。
 平衡盤工作時，平衡盤與平衡環(huán)軸向間隙b自動變化，從而改變前后壓差平衡板的兩側(cè)，并產(chǎn)生與軸向力相反的力以平衡軸向力。
由于轉(zhuǎn)子運動的慣性效應和瞬態(tài)泵工況的波動，運行中的轉(zhuǎn)子不會靜止在某個軸向平衡位置。
平衡盤始終處于左右擺動的狀態(tài)。
平衡盤在正常運行時的軸向位移只有0105～011mm，滿足機械密封允許軸向位移015mm的要求，但平衡盤軸向位移可能在泵啟動、停止或工作條件發(fā)生劇烈變化時。
大大超過了機械密封允許的軸向位移。
 泵長時間運行后，平衡盤和平衡環(huán)摩擦磨損。隨著間隙b的增大，機械密封的軸向位移繼續(xù)增大。
由于軸向力，吸力側(cè)密封面的壓縮力增大，密封面磨損增加，直至密封面損壞，失去密封效果。
對于排放側(cè)的機械密封，隨著平衡盤的磨損，轉(zhuǎn)子部件的軸向位移大于密封所需的軸向位移，密封面的壓緊力減小，不符合密封要求。
所有機械密封都失去密封作用。
 2.2 軸向力過大
 機械密封在使用過程中不能承受軸向力。如果有軸向力，對機械密封的影響會很嚴重。
有時由于泵的軸向力平衡機構(gòu)設計、制造、安裝和使用不合理而導致軸向力不平衡。
機械密封承受軸向力，運行時密封壓蓋溫度會很高。對于聚丙烯基介質(zhì)，在高溫下會熔化，管道離心泵因此在泵啟動后很快就會失去密封效果，在泵靜止時會出現(xiàn)密封端面。
間歇性爆裂現(xiàn)象。
 2.3 泵軸撓度過大
機械密封又稱端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)軸向接觸動密封。在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，垂直于軸線的兩個密封端面緊密貼合并相對旋轉(zhuǎn)，以達到
密封效果，要求兩個密封件之間受力均勻。
但由于泵產(chǎn)品設計不合理，泵軸運行時，機械密封安裝時產(chǎn)生的撓度較大，使密封面間受力不均，導致密封不良
 2.4 沒有輔助沖洗系統(tǒng)或輔助沖洗系統(tǒng)設置不合理
 機械密封的輔助沖洗系統(tǒng)非常重要。能有效保護密封面，冷卻、潤滑、沖走雜物。
有時設計者沒有正確配置輔助沖洗系統(tǒng)，無法達到密封效果；有時雖然設計者設計了輔助系統(tǒng)，但由于沖洗液中含有雜質(zhì)，沖洗液的流量和壓力不夠，沖洗口位置不合理。
，密封效果也達不到。
 2.5 振動過大
 機械密封的振動過大，最終會導致機械密封的損失密封效果。
但是，機械密封振動過大的原因往往不是機械密封本身的原因。泵的其他部分是振動源，如泵軸設計不合理。
,加工原因，軸承精度不夠，聯(lián)軸器平行度差，徑向力大等
 2.6 泵氣蝕的原因
由于裝置系統(tǒng)運行不合理，泵進口汽蝕性能差，泵轉(zhuǎn)速高，泵進口發(fā)生局部汽蝕。氣蝕發(fā)生后，水中會有氣泡，一方面會沖擊機械密封面。
外表面導致表面損壞；另一方面，動靜環(huán)吻合面的流膜中也會含有氣泡，不能形成穩(wěn)定的流膜，造成動靜環(huán)吻合面干摩擦，損壞機械密封裝置。
 2.7 加工精度不足
 加工精度不足的原因是多方面的。部分原因是機械密封本身的加工精度不夠。這個原因很容易引起人們的注意，也很容易找到。
但有時泵的其他部分的加工精度不夠。這并不容易引起人們的注意。
例如：泵軸、軸套、泵體、密封腔的提高精度不夠。
這些原因的存在對機械密封的密封效果非常不利。