离心泵填料密封的改造

离心泵填料密封的改造

【摘要】本文主要针对离心泵填料的密封性问题进行了分析，讨论了离心泵填料密封改造的重要性，提出了一些改造的有效方法，以提高离心泵填料密封的改造的水平。

【关键词】离心泵；填料；密封；改造

一、前言

在离心泵的应用过程中，离心泵填料密封好坏影响着离心泵的使用效果，因此做好离心泵的填料密封改造工作非常有必要，这是提高离心泵填料密封效果的一个非常重要的办法。

二、离心泵机械密封结构原理

首先我们必须要了解离心泵机械密封原理，其实主要就是离心泵机械封是一种对精密度要求非常高的精密部件，它的整个制造过程，从设计到加工到安装等等都是有着非常严格的精密度要求的。顾名思义，密封就是利用来防止一些流体外泄的，所以说离心泵机械密封也是要达到这样的一个效果，所以我们必须要在使用机械密封的时候有所考虑，要考虑使用的环境，必须要考虑机械密封运行时候的润滑油没有做好，有没有达到应该有的一些技术要求，只有这样才能保证机械密封的施工效果，才能保证机械密封能够达到应该有的要求，机械密封简单的说就是通过端面密封来达到应该有的密封效果，通过流体压力，和机械外加的压力保持密封，这样通过一定的相对滑动，就能保持稳定的密封状态。但是离心泵机械密封的型号比较多，也容易出一些故障，而主要的故障就是泄露，我们也对离心泵机械密封出现泄露的几个基本的点，做了一个探究，发现通常情况下机械密封出现问题都是在这几个点上：（1）运动和静止的端面上；（2）压盖与密封泵体之间的密封处；（3）袖套与泵轴之间的密封处；（4）压盖和静环接触的密封位置；（5）动环与轴套所接触的密封的位置。也就是这五个位置最容易出现泄漏。

三、缺陷分析

1.填料压盖压力不易控制

在填料函中，盘根数目一般为6-7根，中间有填料环。在正常工作时，必须拧紧填料压盖两侧的螺栓，通过产生预紧力压紧填料，使泄漏减少。由于螺栓的松紧程度只能凭手感判断，压力大小难以控制且沿圆周方向分布不均，这便造成填料的侧向压力沿轴向分布不均，过小达不到密封要求，过大造成填料严重磨损，影响密封的稳定性和可靠性。

2.液封结构不合理

用于液封的介质来自泵的高压区，比其他各处泄漏进填料函的液压高，填料函上部的液封孔离填料压盖较近，一般间隔3圈填料，数量较少，防高压密封液外泄的难度大。当部分填料腐蚀需添加填料时，新加的填料把旧的填料环和液封推向填料函内部，使液封环与泵盖上液封孔错位而失去布液作用。密封液未经充分扩散而导致处于液封孔外侧的填料承受的压力较大，密封难度增大。另外，由于填料环安装在填料的中间，且填料上的液封环要求与液封孔相对，增大了更换填料的难度和工作量。

3.适应性受到限制

传统的填料密封结构不允许转轴有较大的径向偏摆量，设计要求一般小于0. 5MM，实际上，由于操作工况发生变化，泵在偏离设计工况下工作时，泵轴在密

封处的偏摆量相当大，过大的偏摆量，必然造成填料与轴套之间较大的间隙，从而加大泄漏，难以保证密封长期处于稳定或可靠的工作状态，缩短了设备运行周期。

四、机械密封失效原因分析

机封投入正常运转时，机封的泄漏量应该在允许范围内。在其本身结构、质量、安装和使用等方面无问题的条件下，其使用寿命应该在24000小时左右。在实际工作中，机封的使用寿命在没达到该值的情况下就已失效，这是由于工艺条件、设备运行状况、操作条件和安装质量存在一定问题造成的。

1.泵抽空或汽蚀

抽空现象是由于泵在启动前没有灌泵或者灌泵不充分、不满液或介质大量汽化，在性能上表现为出口压力趋近于零，摩擦副因干或半干摩擦而产生磨损失效。拆卸时发现动静环表面有环状沟纹、密封圈老化等现象。

由于介质温度过高，介质在叶轮入口的低压区气化或气泡逸出，当气泡随液体流至高压区时又产生凝聚或气泡破裂，瞬间内周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占的空间，造成液体互相撞击，在冲击点处形成极大的压强。这种现象称为汽蚀。其特点是离心泵运转中产生激烈的水力冲击，表现泵出口压力有较大幅度的波动。汽蚀发生后，水力冲击带动密封做迅速的轴向振动，使动静环及辅助密封等零件严重磨损。拆卸检查时发现，弹簧卡住、静环离位、辅助密封圈损坏、密封端面严重磨损及石墨环断裂的现象。

2.泵振动过大

由于制造和安装精度等原因，所有离心泵都存在着振动。振动原因主要为转子不平衡、泵与电机不同心等振动可分解为垂直、水平和轴向，其中以轴向振动对机封的危害最大。当振动加剧时，动静环之间分离。瞬间的分离在液膜压力作用下致使密封面开启，出现大量泄露，如果在这瞬间摩擦副附近介质中含有固体颗粒，进入密封端面间，会导致密封端面损坏。

3.泵轴弯曲

机封是一种旋转轴向的接触式动密封。它是在流体介质和弹性元件的作用下，两个垂直于轴线的密封端面紧密贴合、相对旋转，从而达到密封效果，因此要求两个密封面之间要受力均匀。如泵轴弯曲，运转时在机械密封安装处产生较大的挠度，使密封面之间的受力不均匀，导致密封发生泄漏。

4.辅助系统方面

机封的辅助冲洗系统可以有效地保护密封面，起到冷却、润滑等作用。如果泵运行后，冲洗系统没有进行投用或者密封冲洗液水量不足，密封端面处于干摩擦状态，导致机封严重损坏。

5.操作方面原因

启动离心泵时，如果没有灌泵或者排气不充分，冲洗系统不正常投用，都将会导致机封失效损坏。

五、离心泵密封的改造过程

1、改造过程

首先我们注意到工厂一般使用的离心泵，采用的密封方式还是比较多的，但是通常情况下主要的使用方式还是盘根式的密封方式，所以我们的改造也就是分局离心泵原有的一些技术特点来进行的，我们改造的经验总结：

（一）清理填料室。我们要进行改造，第一步就是清理工作，因为只有打开盖进行清理，才能保证离心泵内部没有杂质，必须要把水封圈也拿掉。这个工作可以和离心泵修理的工作同步进行，就能节省大量时间。

（二）离心泵填料室钻孔。要在填料室加装上接头，也必须要加装上注射孔，才能注射填料，也才能更好地完成注意填料的时候各种设备接口的匹配，减少填料过程出问题。

（三）加盘根。通过加盘根的方式，尤其是采用了一些有机化学元素制成的盘根，就能够很好的解决泄露的问题，但是必须要注意加盘根要密封好，不能出现不必要的缝隙，而失去作用。

（四）加填料。可以手动的进行加料，但是不要加的太紧，最后合上盖子，再用填料枪，这样的效果比较好。

2、改造时注意事项

（一）改造只能在正压泵上进行。由于如果这样的改造在负压泵上进行，就会导致材料被吸入，造成对泵的破坏。我们的改造效果普遍比较好。

（二）盘根压盖不要太紧。盘根不能太紧，因为填料太满也容易出问题的，所以我们必须要注意要让盘根有一定的空间。

（三）填料补充。改造完成后也需要进行实验，必须要验证改造是否成功，可能在才开始启动的时候，会有一些填料被挤出，但是不会有太大影响，只是需要进行一些填料的补充，通过补充来继续进行工作。填料要分次慢慢进行，而且要有一定的间隔时间，必须要保证填料和轴套要磨合好，才不会出问题。

（四）对泵盖上注射孔接头的要求。离心泵盖子上设置了注射孔，所以说我们就必须要保证填料的注射孔能够和盖子配合紧密，必须要压紧填料以后又盖紧盖子。

（五）填料注射的时候要尽量的温和一些，不能用力过度，这样会造成一定的问题，所以注意不能填料过猛。

3、离心泵改造优点

通过改造前后泵的运行状况的比较，此种改造有以下几个优点：

（一）节约资金。改造过后的离心泵使用效果比较好，能够节约很多的资金，而且能够使用更长的时间，也就有更好的耐久性，能够更好的使用。相比之下改造的资金能够很快就收回。

（二）维护量小且方便。离心泵在产生泄漏的话，维护起来也是比较容易的，能够在短时间就进行比较好的处理，处理的方式也比以前能够有很多的改善，便于处理。而且安全性也提高了很多。

（三）密封效果好，安全性高，使用范围广，该填料无污染，无毒，润滑性能好，耐磨性高，而且有良好的不渗透性，对保护轴套有利。

六、结束语

总而言之，离心泵填料密封的改造非常重要，针对目前离心泵填料密封条件不好，质量不佳的情况，更加需要明确离心泵填料密封的改造的具体方法，提高离心泵填料密封的改造的效果。

【参考文献】

[1]蔡仁良顾伯锡.主编.过程装备密封技术[M].化学工业出版社..2012

[2]顾永泉著.流体动密封[M].石油大学出版社.2011

[3]袁周黄志坚主编.工业泵常见故障及维修技巧[M].北京：化学工业出版社，2011.