離心泵機械密封泄露的原因及策略探究

吳開忠

摘要：電力、冶金、煤炭等行業中，離心泵可以用于輸送含有固體顆粒的漿體。離心泵是在這些行業中極為常用的一種設備。通常情況下，離心泵是使用機械密封的方式進行密封。離心泵在使用的過程中，容易出現密封泄露的問題。為了解決這個問題，有必要對離心泵機械密封泄露的原因進行分析，并且提出針對性的應對措施。

關鍵詞：離心泵;機械密封;泄露;原因;策略

前言

離心泵的主要特點有連續性強和流量大等特征，并且其工作效率很高。在離心泵密封技術中，機械密封技術就是其中重要的一種。在進行物料輸送的時候，離心泵容易出現機械密封泄露問題，從而不僅使能源被浪費，還可能使環境受到污染。

1離心泵的工作原理

眾所周知，離心泵有很多種類。但是，從工作原理來，其構造基本相同。在離心泵中，主要的組成部分是旋轉葉輪和固定的泵殼。前者的主要作用是對液體做功。當離心泵處于工作狀態的時候，葉輪會進行高速旋轉，從而葉片間的液體旋轉。在離心力的作用之下，液體沿著直徑方向運動。在這個過程中，液體產生能量，液體離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在這個蝸形泵殼中，流道的增大，且液體運動的速度會降低，在這個過程中。有一些動能轉化為靜壓能，從而沿著切向流入，并壓出管道。葉輪中心處形成真空。從以上分析，我們不難發現，離心泵的工作原理主要是通過高速旋轉的葉輪所產生的離心力來工作，通過這個離心力，使液體被輸送。

2離心泵機械密封泄露的原因及策略

2.1離心泵振動

離心泵之所以會振動，這與其制造精度和安裝精度有很大的關系。因為轉子振動的不平衡，機泵的中心不在同一個圓中，滾動軸承不能正常工作。從軸承箱表面測量其振幅，要求最大值小于0.06毫米，當這個振幅超過泵的值，就會停止工作。其實，從振動的方向來看，可以將其分成垂直方向、水平方向和軸承方向這三個方向，其中第三個方向的振動對于密封最為不利。在泵振動逐漸增大的過程中，靜態環和動態環會發生分離。在分離后，會導致泄漏的產生。一旦介質里面的固體顆粒含量大于百分之五的時候，振動會導致端部產生分離，最終導致硬環密封面過度磨損現象的產生。為了解決離心泵振動的問題，可以對軸向振動進行緩沖層設置，從而使振動減少。在滾動軸承工作了一段時間之后，也要注意做好檢查工作，使滾動軸承處于較好的運行狀態。

2.2泵軸的軸向竄量大

對于機械密封而言，其密封面是有一定的要求的，要求比壓值處于一定的范圍之內。機械密封的彈簧也對壓縮量有要求，密封比壓也是有一定的要求的。所以，為了確保該比壓值，對于泵軸的軸向竄量也有較大的要求，0.5mm是一個極限值。然而，在對泵軸進行機械設計的時候，泵軸竄量過大，使機械密封使用存在問題。在多級離心泵中，工作的時候，更容易出現軸向竄量大的問題。泵經過了很長一段時間的工作之后，平衡盤與平衡環發生摩擦，這個指標增加量更大。隨著軸向力作用，密封面因為經常發生磨損，可能會損壞，從而喪失了應有的作用。

為了解決這個問題，可以通過設計軸向力的平衡裝置來減小軸向竄量。所以，為了實現這個目的，可以考慮從兩個方面人手。第一方案是平衡盤加軸向止推軸承，通過這個軸承的作用，可以對軸向進行位置限定。第二個方案是平衡鼓加軸向止推軸承。在平衡鼓的作用下，可以使軸向力大部分被平衡，剩下的部分通過止推軸承來受力，這樣平衡鼓和軸向止推軸承這兩者能夠實現軸向限位的目的。在第二種方案中，我們需要注意設計好平衡鼓，特別注意其合理性。

2.3彈性元件彈性缺失

在拆卸檢查彈性部件的過程中，經過多次操作之后，彈性部件會出現彈性缺失的情況。這是因為很多材料用于高溫下制作彈簧和波紋管，長此以往，會出現彈性降低，進而出現密封面泄露的情況。金屬波紋管高溫損失在所有的機械密封故障中非常普遍。另外，當彈簧處于長時間的高溫高壓狀態的時候，會出現疲勞破損的情況。除此之外，彈簧處于高溫狀態的時間過長，會導致其容易發生腐蝕。換句話就是說其耐腐蝕性能減弱。

為了應對彈性元件彈性缺失這個問題，我們通常使用的策略就是每隔一段時間更換新彈簧。我們可以考慮多選擇一些耐高溫的彈簧元件，并且做好其檢查工作和保養工作，這樣也可以提高彈性元件的正常工作率。

2.4無輔助沖洗系統或輔助沖洗系統設置不合理

在機械密封中，輔助沖洗系統也是極為關鍵的。通過這個系統，能夠使密封面得到很好的保護作用。不僅如此，還可以實現對密封面的冷卻和潤滑作用。所以，這個系統必不可少，如果配置不正確、不合理，密封效果會大大打折扣。另外，如果設置了這個輔助系統，但是沖洗液的純度和流量、壓力不符合標準，也會導致沖洗效果不理想，使密封效果大受影響。所以，為了避免這些問題，務必要設計好輔助沖洗系統。對于該系統，沖洗壓力一般也有一定的要求。

3結束語

在離心泵的工作過程中，導致其機械密封失效的因素數量有很多。其機械密封的原因，除了自身因素有關，還與運行的狀況和工藝條件等等因素有關。所以，我們要對其磨損情況觀察清楚，對其原因做細致的分析，追本溯源，這樣才能采取針對性的措施對其進行有效處理，這樣才可以使離心泵的機械密封可靠性增強、安全性提高。