外部条件对机械密封的影响

    现在许多厂里用的泵大部分是机械密封的，随着产品技术水平的进步和节约能源的要求，对整台泵运用寿命的要求,及能够连续、高效的工作等要求越来越高，所以机械密封的密封效果将直接影响到整机的工作情况。尤其现在许多厂里存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质，一旦机械密封发生泄露，将严重影响生产运行，更严重的还可能会出现安全事故。大家在分析质量故障原因时，常常在机械密封自身方面查找原因，例如：机械密封的选型是否合适，材质选择是否正确，密封面的比压是否正常，摩擦副材质的选择是否合理等等，而很少在机械密封的外部条件方面去查找原因，例如：泵腔的条件是否合适，辅助系统的安装是否合适，而这些方面的原因也是十分重要的。那么，今天就从泵用机械密封的外部条件的角度剖析了影响密封作用的几种要素和应采纳的合理办法。
 1、外部条件影响的原因剖析
1.1 泵轴的轴向窜量大
  机械密封的密封面要有一定的比压，这样才可以起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转起来使密封面发生密封所要求的比压。为了确保这一个比压值，机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，一般要确保在0.5 mm以内。但在实际当中，因为时间或安装等问题，往往泵轴发生很大的窜量，对机械密封的运行是十分不利的。这种现象往往出现在多级离心泵、中开泵中，尤其是在泵启动过程中，窜量比较大。
  泵通过长时间工作后，平衡盘与平衡环冲突磨损，空隙b跟着增大，机械密封轴向窜量不断添增加。因为轴向力的作用，吸入侧的密封面的压紧力添加，密封面磨损加剧，直至密封面损坏，失掉密封作用。吐出侧的机械密封，跟着平衡盘的磨损，转子部件的轴向窜量大于密封要求的轴向窜量，密封面的压紧力减小，达不到密封要求，最终使泵两边的机械密封全部失掉密封作用。
 1.2　轴向力偏大
  机械密封在运行过程中是不能够接受轴向力的，若存在轴向力，对机械密封的影响是严重的。有时因为泵的轴向力平衡机构规划的不合理及制造、安装、运用等方面的原因，形成轴向力没有被平衡掉。机械密封接受一个轴向力，工作时密封压盖温度将偏高，关于聚丙烯类的介质，在高温下会被熔融，因而泵启动后很快就失掉密封作用，泵静止时则密封端面呈现连续的喷漏现象。
 1.3　泵轴的挠度偏大
  机械密封又称端面密封，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，两个垂直于轴心线的密封端面严密贴合、相对旋转，然后到达密封作用，因而要求两个密封之间要受力均匀。但因为泵产品规划的不合理，泵轴工作时，在机械密封装置处发生的挠度较大，使密封面之间的受力不均匀，导致密封作用欠好。
 1.4　没有辅助系统或辅助系统配置不合理
  机械密封的辅助系统是十分重要的，它能够有效地保护密封面，起到冷却、光滑、冲走杂物等作用。有时设计人员没有合理地考虑配置辅助系统，所以达不到密封作用； 有时设计人员虽然配置了辅助系统，但因为冲洗液中有杂质，冲洗液的流量、压力不行，冲洗口位置规划不合理等原因，也同样达不到密封作用。
 1.5　振荡偏大
  机械密封振荡偏大，最终导致失掉密封作用。但机械密封振荡偏大的原因往往不是机械密封自身的原因，泵的其它零部件是发生振荡的根源，如泵轴规划不合理、加工的原因、轴承精度不行、联轴器的平行度差、径向力大等原因。
 1.6　泵汽蚀的原因
  因为安装操作不合理以及泵进口汽蚀功能欠好、泵的转速偏高，在泵的入口处发生部分汽蚀，汽蚀发生后，介质中会有气泡，它一方面会冲击机械密封面的表面，使其外表呈现破损； 另一方面会使动环的端面的流动膜中也含有气泡，不能构成安稳的液膜，形成动环的干摩，使机械密封装置损坏。


2、应采纳的办法
 2.1 消除泵轴窜量大的办法
合理地规划轴向力的平衡装置，消除轴向窜量。为了满意这一要求，关于多级离心泵，比较理想的设计方案有两个：一个是平衡盘加轴向止推轴承，由平衡盘平衡轴向力，由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位；另一个是平衡鼓加轴向止推轴承，由平衡鼓平衡掉大部分轴向力，剩余的轴向力由止推轴承承担，同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。第二种方案的关键是合理地设计平衡鼓，使之能够真正平衡掉大部分轴向力。对于其它单级泵、中开泵等产品，在设计时采取一些措施保证泵轴的窜量在机械密封所要求的范围之内。
 2.2　消除轴向力偏大的办法
合理地规划轴向力平衡机构，使之能够真实充分地平衡掉轴向力，给机械密封创造一个良好的条件。关于一些电厂、石油、化工等领域应用的重要产品，在产品出厂之前，必须做到台台实验检测和发现问题和解决问题。有些重要的泵能够在转子上规划一个轴向测力环，对轴向力的巨细进行随时监测，发现问题及时解决。
 2.3　消除泵轴挠度偏大的办法
这种现象大多存在卧式多级离心泵中，在规划时采纳以下办法：
 (1) 削减两端轴承之间的间隔。泵叶轮的级数不要太多，在泵总扬程要求较高的情况下，尽量进步每级叶轮的扬程，削减级数。
 (2) 添加泵轴的直径。在规划泵轴直径的时分，不要简单地仅考虑传递功率的巨细，而要考虑机械密封、轴挠度、起动办法和有关惯性负荷、径向力等要素。许多规划员没有充分认识到这一点。
 (3) 进步泵轴资料的等级。
 (4) 泵轴装置前，对泵轴的挠度要进行校核检验。
  2.4　添加辅助系统
 在条件允许的情况下，尽量配置辅助系统。冲洗压力一般要求高于密封腔压力0.107 ～0.11 MPa，如果输送介质属于易汽化的，则应高于汽化压力0.1175～0.12 MPa。密封腔压力要依据每种泵的结构型式、体系压力等要素来核算。轴封腔压力很高时或许压力简直挨近该密封运用最高极限时，也可由密封腔引液体至低压区，使轴封液体流动以带走冲突热。推荐的冲刷量如表1所示。
  依据每种泵的操作条件，合理地安装管路和附件。如冷却器、孔板、过滤器、阀门、流量指示器、压力表、温度等。实践上密封的可靠性和寿命，在很大程度上取决于密封辅助系统的配置。
  2.5　消除泵进口汽蚀的办法
 (1) 提高泵的汽蚀功能水平，满足现场装置的汽蚀功能的要求。
 (2) 现场试验装置的要求要与泵汽蚀功能水平匹配。
 (3) 现场安装和工况调节要给泵提供有利的条件。
 2.6　消除泵振荡的办法
 (1) 泵装配过程中，严格按标准和操作规程去履行，消除振荡源。
 (2) 泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时，要严格把关，消除振荡源。
 (3) 现场生产、操作、修理、调节时，严格把关，消除振荡源。
3、结束语
  在泵用机械密封运用时，不仅要考虑机械密封自身的影响要素，并且要考虑机械密封外部的各种影响要素。在咱们实践工作中要注意以下几个问题：
  (1) 添加对机械密封辅助系统的重要作用的认识，尽可能配备完善的机械密封辅助系统，以保证密封效果。
  (2) 对重要泵用机械密封，要添加保护办法，确保密封质量，减少密封质量事故。
  (3) 剖析机械密封的质量事故的原因时，要充分考虑到泵的其它零部件对机械密封工作的影响，采纳办法不断提高机械密封的使用效果。