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1、污水泵密封的改造 [摘要]本文分析了污水泵常見密封形式及影響密封的因素,對污水泵填料式密封進行機械密封改造,給出改造方法及改造技術(shù)要求。文中對機械式密封做出進一步改進,并應用到了排水管理中心的現(xiàn)有設備中,取得了良好的密封效果及經(jīng)濟效益?！ 關(guān)鍵詞]污水泵填料密封機械密封改造 污水處理工程是環(huán)境保護的重要項目,而污水泵作為污水處理工程的主要配套設備被廣泛應用于城市排污、礦山、冶金、電力以及石化等污水處理作業(yè),發(fā)展前景廣闊。污水泵產(chǎn)品除了要求技術(shù)性能好之外,密封是污水泵的關(guān)鍵,必須可靠性高,污水泵無故障運行時間長。污水泵在工作中,密封一旦
2、失效,外部介質(zhì)或油室中的油便會進入電機腔,引起潛水電機缺相、短路、漏電、燒壞電機,甚至影響人身安全。因此,為了進一步提高污水泵使用的安全性、運行可靠性以及提高污水泵無故障運行時間,有必要對污水泵通常使用的機械密封進行結(jié)構(gòu)分析,實行改進?！ ∫?、常用的密封形式及不足 目前,污水泵產(chǎn)品常用的密封形式有兩種:填料密封和機械密封。填料密封,如圖1所示,是最古老的一種密封結(jié)構(gòu),發(fā)源于工業(yè)革命之前的傳統(tǒng)密封裝置,有著100年的材料工藝、潤滑劑系統(tǒng)和制造方法,并保持持續(xù)進步,目前很多的應用場合。經(jīng)分析,該軟填料密封結(jié)構(gòu)存在如下缺陷: 1.密封介質(zhì)含
3、有的雜質(zhì)嚴重影響密封性能。雜質(zhì)進入軟填料密封內(nèi)部,進一步增大了填料密封和軸套之間的摩擦、磨損。雖然材料耐磨性較好,但是使用效果仍然不佳,泄漏頻繁。另外由于沒有采用封液對填料密封進行潤滑冷卻,也加劇了填料與軸套之間的磨損。 2.工作狀態(tài)不穩(wěn)定需頻繁調(diào)整和更換填料。由于軟填料自身具有的粘彈特性,在工作狀態(tài)下會出現(xiàn)明顯的應力松弛。為保持其正常的密封功能,需不斷地通過壓緊壓蓋來增大填料與軸的徑向接觸力,同時也增大了軟填料與軸的磨損,因此不得不經(jīng)常更換(或添加)填料,維修工作量和費用大大增加?！ ?.磨損嚴重致使能耗量大。根據(jù)軟填料密封的工作機理,填料
4、密封與軸(或軸套)之間必須保持較大的徑向接觸壓力以維持密封,因此填料和軸(或軸套)的摩擦、磨損都很嚴重,在密封很快失去工作能力的同時,造成相當大的能耗浪費。 機械密封具有摩擦功率損失小、壽命長、不泄漏等諸多優(yōu)點,目前已在水泵上廣泛應用。要把填料密封結(jié)構(gòu)的水泵改造成機械密封結(jié)構(gòu)需從設計、結(jié)構(gòu)和加工幾方面考慮?！ ∥墨I討論了污水泵工況時軟填料密封的失效原因,并提出了改進的方案,有一定的借簽和實用價值;機械密封亦稱端面密封,其有一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面,該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下,依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合,并相對滑動,從而防
5、止流體泄漏。4 污水泵中常用的機械密封結(jié)構(gòu)有兩種形式:一種方案是在潛水污水泵的油室里安裝一套雙端面機械密封(見圖2);另一種方案是在污水泵油室里設置一套單端面機械密封,而另一套設置在泵腔,使用在所抽送的污水介質(zhì)中?！ ?—軸套;2—動環(huán)輔助密封圈;3—動環(huán);4—密封墊片;5—靜環(huán);6—靜環(huán)輔助密封圈圖機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對摩擦副,動環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上,并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力,可使泵在不運轉(zhuǎn)狀態(tài)下
6、,也保持端面貼合,保證密封介質(zhì)不外漏,并防止雜質(zhì)進入密封端面。圖2所示為雙端面機械密封,水泵側(cè)與電機側(cè)兩道密封端面都是靠彈性構(gòu)件-彈簧和密封介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的動環(huán)和靜環(huán)的接觸表面上產(chǎn)生適當?shù)膲壕o力,使這兩個密封端面緊密貼合,端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。其中水泵側(cè)密封端面與電機側(cè)密封端面結(jié)合處B,是密封點,防止所抽介質(zhì)進入油腔,防止油腔內(nèi)的油進入電機腔;6為靜環(huán)與壓蓋端面之間密封點,A處是動環(huán)與軸配合面之間的密封點,C是箱體間的密封。 圖2中,A、B、C所示結(jié)構(gòu)機械密封最容易出現(xiàn)泄露現(xiàn)象,由于使用介質(zhì)的復雜性,易使抱軸橡膠老化,
7、一旦出現(xiàn)老化就直接影響彈簧傳動而使得密封失效,同時,兩端面密封都得靠同一個彈簧產(chǎn)生壓力,若其中一邊端面接觸失效,整套密封也就失效。因此,這種機械密封一直存在失效快、返修率高的不足之處,直接影響到泵使用壽命。 機械密封在實際運行中不是一個孤立的部件,它是與泵的其它零部件一起組合起來運行的,同時通過其基本原理可以看出,機械密封的正常運行是有條件的,例如:泵軸的竄量不能太大,否則摩擦副端面不能形成正常要求的比壓;機械密封處的泵軸不能有太大的撓度,否則端面比壓會不均勻等等。只有滿足類似這樣的外部條件,再加上良好的機械密封自身性能,才能達到理想的密封效
8、果?！ ∫虼?在實際應用中,以機械密封來代替填料密封的情況越來越多?！ 《?、填料密封的機械密封改造 1.改裝方法 污水泵填料筒的徑向尺寸和軸向
