工业泵轴封的选用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇工业泵轴封的选用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文中主要论述填料密封和机械密封结构以及其在单级单吸渣浆泵和电厂脱硫泵上的选用。

关键词：渣浆泵和脱硫泵填料密封机械密封

1、前言

由于泵内流体和泵外大气间存在着压差，液体沿着轴和壳体间的间隙向外泄漏，为此需设密封装置，称其为轴封。泵内压力大于大气压时，轴封防止液体向外泄漏，泵内压力小于大气压时，轴封防止空气向泵内泄漏。常用的轴封种类有：1.填料密封；2.机械密封；3.动力密封；4.浮动密封。

填料密封是在轴与壳体之间充以填料(俗称盘根)，用压盖和螺钉压紧，以堵塞漏出的间隙，达到密封的目的。

机械密封是光滑而平直的动环和静环的端面，靠弹性构件和密封介质的压力使其互相贴合并作相对转动，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。

针对这两种轴封的特点现将机械密封与填料密封的性能效果作比较，见表1。

表1

种类

项目 机械密封与填料密封的性能效果比较

机械密封 填料密封

泄漏量 极少 几乎不漏，一般泄漏量为0.01~10ml/h 多 一般泄漏量为300~1200ml/h

寿命 长 一般连续运转1-2年，或更长时间 短 要定期更换填料和轴(轴套)

轴的磨损 几乎没有 轴(或轴套)局部(动环密封圈处)有轻微磨损。 有 轴(轴套)有磨损

调正 不要 自动进行调正，便于自动化运转 要 需经常压紧填料压盖，否则泄漏量增大

功率损失 小 磨擦面积小，磨擦系数亦小，功率损失约为填料密封的1/3~1/10 大 填料与轴的磨擦面积在，摩擦系数亦大，功率损失大

耐震性 好 坏 在一般泵中，径向跳动大于0.07~0.08时，泄漏量增加

装置长度 短 不需要很大的调正空间 长 需要调正空间

适用范围 广 目前已达到

转速(n)=17000r/min

温度(t)=-190~+430℃

压力(p)=29.4MPa

轴径(d)=270mm

pν值：19.6MPa・m/s 窄 pν≤29.4~98MPa・m/s

为减小泄漏，要尽量减小

pν值

结构 复杂 零件多，要求精度高 简单 零件少，要求精度低

安装 稍难 容易

更换 不方便 需要拆开一部分或全部机器 方便 不需拆开机器

2、填料密封

渣浆泵中所用的填料密封一般是软填料密封，结构见图1。

1―轴；2―副叶轮；3―轴套；4―填料箱；

5―冷却水管；6―填料；7―填料压盖

图1填料密封结构

由于表1中所列的填料密封的特性，故此种密封一般应用于对泄漏量要求不太高的工况下，比如洗煤厂、选矿厂、电厂除灰等大多采用此种密封结构。

在此种结构中，件2可以平衡一部分叶轮中浆液加给密封的压力；件5是用来注入冷却水，既起作用，同时也起到冷却密封的作用，从而减少填料的磨损，提高使用寿命。

在填料密封中，填料的规格及填料的多少要通过一定的计算来选择，填料箱的主要结构尺寸见图2，计算方式见表2。

图2填料箱的主要结构尺寸

3、机械密封

但是随着渣浆泵和电厂脱硫泵的不断推广、发展和成熟，在许多工况中对渣浆泵的泄漏量要求越来越高，从而机械密封的使用就越来越广泛。尤其是在电厂的烟气脱硫系统中，几乎全部要求用机械密封，并且对机械密封性能的要求还很高。

渣浆泵与脱硫泵中常用的机械密封有两类，一类是双端面注水型机械密封，结构见图3。

1―轴；2―轴套；3―填料箱；4―冷却水管；5―机械密封组件；6―压盖

图3双端面机械密封结构

此种机械密封结构虽然比较复杂，有两对磨擦副，机械密封靠加轴封水来冷却。轴封水的流量一般为泵流量的0．1~1%，泵输送的流量较大时取小值，流量较小时取大值，但最小轴封水水量不能低于1m3/h；轴封水的水压按以下公式计算。

当泵进口压力P进=0(即进口压力为大气压力)时，轴封水压力；

当泵进口压力P进＞0时，轴封水压力，P出为泵出口压力。

轴封水的作用是：

1．密封端面；

2．带走磨擦热量；

3．将端面因磨损产生的颗粒带走；

4．封堵工作介质泄漏；

5．改变密封泄漏方向；

这就使双端面机械密封有比较好的密封效果且寿命比较长，适用于强腐蚀、高温、贵重或有毒介质。

但使用双端面机械密封的渣浆泵或脱硫泵时，要求系统中必须配一套冷却水供应系统，从而加大了整个系统的工艺难度。

另一类是单端面机械密封，结构见图4。

轴；2―机械密封组件；

3―填料箱；4―轴套

图4单端面机械密封结构

单端面机械密封结构比较简单，只有一对磨擦副，安装比较方便，没有冷却水冷却，靠浆液自行冷却，其冷却效果不如加冷却水，这就对磨擦副的材料有很高的要求。当浆液为腐蚀性介质时，使用该种机械密封不仅对磨擦副材料的要求很高，对其它金属结构件材料的要求更高，而且介质的酸碱度不同所选用的材料也不同。

但是从整个系统来说，使用单端面机械密封的渣浆泵或脱硫泵，系统不用配冷却水供应系统，从而简化了整个系统。因此在渣浆泵和电厂脱硫用泵中越来越多的客户要求配单端面机械密封。

4、结束语

轴封是所有渣浆泵和脱硫泵运行的关键，轴封选用合不合适直接关系到泵能不能用。填料密封一般寿命都较短，在泵运行过程中需要频繁的压紧和更换填料；与之相比较，机械密封的寿命较长，一般在一年左右，所以越来越多的客户在购泵的时候要求所购的泵配机械密封。目前机械密封尤其是单端面机械密封以其结构简单和使用方便已经被广大用户认可。所以，在渣浆泵和脱硫泵的设计过程中用好机械密封是做好泵的前提。

参考文献

1 关醒凡，《现代泵技术手册》，宇航出版社，1995、9

2 成大先王德夫等，《机械设计手册》，化学工业出版社，2002、1

作者简介：

李学英 女 助理工程师石家庄强大泵业集团渣浆泵有限公司技术部