淺談無填料軸封總成在水泵密封中的應用

吳健

（瀘州市興瀘環保發展有限公司，四川 瀘州 646300）

1 無填料軸封總成概述及原理

傳統軸封有填料密封和機械密封，而隨著技術的發展，一種新型無填料軸封應運而生。無填料軸封的密封原理是將泄漏介質的壓力能轉換成“密封能”，從而實現密封功能。本文以成都犀鋒科技有限公司提供的GWZ型無填料軸封總成以例，分析研究它在瀘州興瀘水務集團各水廠的應用和效果。

1.1 結構與機理

該軸封是一種新型結構，由總體1、油嘴2、密封環3、泵體4、泵軸5、O型圈6等組成（見圖1）。水泵在運轉中，泵內的壓力水向外泄漏，其壓力作用在密封環3上，此時密封環“變形”與泵軸5緊密貼合，壓力越大密封性能越好，壓力越小使用壽命越長，O型圈6是用來密封軸封總成體和泵體4之間的間隙，以防壓力水由此處泄漏，油嘴2用于定期注入潤滑劑。

圖1 無填料軸封總成結構圖

1.2 技術特點

（1）密封性能好：無填料無論是在密封、發熱等方面均優于傳統填料密封。摩擦小并且不需要額外冷卻水冷卻。開停機均不會出現泄露。

（2）使用范圍廣泛：無填料軸封總成適用泵類型：單吸、雙吸泵類，也可用于渣漿泵、灰漿泵、化工泵及國外進口泵。適用介質：清水、濁水、油、酸堿等介質。

（3）安裝方便：軸封設計制造時已考慮匹配性，安裝時，只需將原有填料組件拆下，將軸封直接安裝在軸上即可。

（4）使用壽命長：軸封部分無任何維修工作量，只需更換易損件就可以繼續使用，達到長期運轉的目的。同時，若將原軸套材質由鑄鐵改為碳鋼（或不銹鋼）蘸火后進行磨削，提高其表面硬度和光潔度，將進一步提高總成的使用壽命，特別在清水泵中應用效果更佳。

（5）節能效果顯著：該軸封沒有旋轉部分，與轉動軸的接觸部分為彈性材料，基本消除了軸封摩擦力，具有明顯的節能效果。無填料軸封內部擁有多個級間密封，設備運轉時只有一級處于工作狀態實現密封，其余級間密封處于備用狀態。

同時，該軸封屬于無接觸密封，摩擦阻力小，封密效果好，能完全實現零泄漏的理想目標。無填料軸封經測試可有效提高泵效率約3%左右，在多種工況條件下，可取代填料軸封、機械密封，在水泵軸封史上具有開創性意義。

2 興瀘水務集團公司GWZ無填料軸封總成應用情況

（1）使用及維護情況：興瀘水務集團北郊水廠的350S125A型泵于2008年開始應用GWZ無填料軸封總成；南郊水廠14SA-10B型泵以及12Sh-6A型泵于2009年開始應用，都取得了成功。

從運行效果來看，GWZ無填料軸封總成密封效果較為理想，基本實現了零泄漏的目標。軸封的維護周期在3～7個月左右，維護周期取決于輸送介質的渾濁度，濁度高則維護周期短，反之亦然。維護工作主要是更換O型圈及軸封加油，從而大大減輕了工人更換盤根的勞動強度。

（2）節能效果明顯：由于GWZ無填料軸封總成減少了泵內的摩擦，泵的效率有一定的提高，產生一定的節能效果。南郊水廠取水泵站2#水泵機組原使用普通石棉盤根密封，更換為無填料軸封總成，更換前后的運行參數對比見表1。

表1 14SA-10B型泵使用盤根填料和無填料軸封總成的參數對比

說明：該水泵為14SA-10B型泵，機組額定電壓380V，額定電流333．3A，機組額定功率190kW。

從表1中的情況可以看出，同等運行工況下2#機組的電流降低了10A，功率降低6．75kW，降低值達到機組原有功率的3．13%，由此可知GWZ無填料軸封總成的節能效果較為理想，并且投資較小。

（3）經濟效益分析。以2#機組每日平均運行20小時計算，每年節約電能58320度。以瀘州工業用電電價0．53元每度計算，可節約資金30910元。南郊水廠取水泵站共有3臺機組，2用1備，按2臺機組計算，每年可節約資金6．2萬元。

3 GWZ無填料軸封總成適用的技術指標

GWZ無填料軸封總成適用的技術指標見表2。

表2 無填料軸封總成適用的技術指標

4 結語

通過分析無填料軸封總的應用，我們發現該技術在水泵軸封中的優勢明顯，特別是在使用壽命和節能方面效果明顯。水泵作為通用性的機械，用途廣泛，各行各業保有量很大，運行時間長，若全面推廣應用該技術對節能減排的影響頗為巨大。