外部条件对泵用机械密封的影响分析

随着技术水平的发展和节约能源的要求，为了提高泵的使用寿命，需要泵能够连续、高效的运转。因此机械密封的密封效果会直接影响到整个泵的运行，尤其有些泵存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质，一旦机械密封出现泄漏，将严重影响正常运行，严重的还会出现重大安全事故。有些时候我们在分析故障原因时，往往会在机械密封方面找原因，例如：机械密封的选型是否合适，材料选择是否正确，密封面的比压是否正确，摩擦副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：泵给机械密封创造的条件是否合适，辅助系统的配置是否合适，而这些方面的原因往往是非常重要的。我们这里从泵用机械密封的外部条件的角度分析一下影响密封效果的几种因素。
1机械密封的原理及要求
机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。弹力元件产生压力，可使泵在不运转状态下，也保持端面贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入密封端面。机械密封在实际运行中是需要与泵的其它零部件一起配合起来运行的，并且要正常运行也是有条件的，例如：泵轴的窜量不能太大，否则摩擦副端面不能形成正常要求的比压；机械密封处的泵轴不能有太大的挠度，否则端面比压会不均匀等等。只有满足类似这样的外部条再加上良好的机械密封自身性能，才能达到理想的密封效果。
2外部条件影响的原因分析
2.1泵轴的轴向窜量大
机械密封的密封面要有一定的比压，这样才能起到密封作用，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，旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，一般要保证在0.5 mm以内。但在实际设计当中，由于设计的不合理，往往泵轴产生很大的窜量，对机械密封的使用是
常不利的。这种现象往往出现在多级离心泵中，尤其是在泵启动过程中，窜量比较大。最终使泵两侧的机械密封全部失去密封作用。
2.2轴向力偏大
机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的，若存在轴向力，对机械密封的影响是严重的。有时由于泵的轴向力平衡机构设计的不合理及制造、安装、使用等方面的原因，造成轴向力没有被平衡掉。机械密封承受一个轴向力，运转时密封压盖温度将偏高，对于聚丙烯类的介质，在高温下会被熔融，因此泵启动后很快就失去密封效果，泵静止时则密封端面出现间断的喷漏现象。
2.3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紧密贴合、相对旋转，从而达到密封效果，因此要求两个密封之间要受力均匀。但由于泵产品设计的不合理，泵轴运转时，在机械密封安装处产生的挠度较大，使密封面之间的受力不均匀，导致密封效果不好。
2.4没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统装置不合理
机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的，它可以有效地保护密封面，起到冷却、润滑、清洁冲走杂物等作用。没有合理地配置辅助冲洗系统，达不到密封效果：或即使配置了辅助系统，但由于冲洗液中有杂质，冲洗液的流量、压力不够，冲洗口位置设计不合理等原因，也同样达不到密封效果。
2.5振动偏大
机械密封振动偏大，最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不是机械密封本身的原因，泵的其它零部件是产生振动的根源，如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。
2.6泵汽蚀的原因
由于装置系统操作不合理以及泵进口汽蚀性能不好、泵的转速偏高，在泵的入口处发生局部汽蚀，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外表面，使其表面出现破损。另一方面会使动静环的摩擦面中也含有气泡，不能形成稳定的液膜，造成动静环的摩擦面的干磨，使机械密封装置损坏。
以上可见外部条件不合理会对泵用机械密封造成很大影响。