摘 要：通過(guò)對(duì)兩種泵的結(jié)構(gòu)和工況細(xì)致的分析和研究, 改造盤根泵的填料室,使其成為動(dòng)靜環(huán)式泵, 降低維修量, 穩(wěn)定生產(chǎn) 。

　　關(guān)鍵詞：離心泵;盤根;動(dòng)靜環(huán)式;填料室

　　邢礦集團(tuán)金牛鉀堿分公司的一期氫氧化鉀生產(chǎn)線上有 24 臺(tái)堿泵和熱水泵的軸封密封填料為盤根類填料, 在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生泄漏 , 雖然頻繁更換填料, 但收效甚微, 嚴(yán)重影響生產(chǎn)。2004 年除一臺(tái)熔巖泵外全部改成了動(dòng)靜環(huán)式泵, 收到了很好的效果。

　　1、盤根密封機(jī)理

　　盤根裝入填料腔以后, 經(jīng)壓蓋對(duì)它作軸向壓縮, 當(dāng)軸與盤根有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于盤根的塑性,使它產(chǎn)生徑向力,并與軸緊密接觸。與此同時(shí), 盤根中浸漬的潤(rùn)滑劑被擠出,在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻的,接觸部位便出現(xiàn)“邊界潤(rùn)滑”狀態(tài), 稱為“軸承效應(yīng)”;而未接觸的凹部形成小油槽,有較厚的油膜,接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮,起阻止液流泄漏的作用, 此稱“迷宮效應(yīng)”。這就是填料密封的機(jī)理。

　　2、盤根密封的優(yōu)點(diǎn)

　　(1)有一定的塑性, 在壓緊力作用下能產(chǎn)生一定的徑向力并與緊密軸接觸。

　　(2)有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性, 不污染介質(zhì), 填料不被介質(zhì)泡脹,填料中的浸漬劑不被介質(zhì)溶解,填料本身不腐蝕密封面。

　　(3)填料自潤(rùn)滑性能良好, 耐磨, 摩擦系數(shù)小。

　　(4)軸存在少量偏移時(shí), 填料應(yīng)有足夠的浮動(dòng)彈性。

　　(5)制造簡(jiǎn)單、填裝方便。

　　3、離心泵用盤根填料的不足

　　密封性能差, 功耗大, 軸套或軸磨損大, 使用壽命短,填料徑向壓緊力的分布與介質(zhì)壓力分布不統(tǒng)一,致使填料未能全部充分發(fā)揮作用,另外由于發(fā)熱, 需用水進(jìn)行潤(rùn)滑與冷卻, 會(huì)有少量泄漏。再則, 由于其密封性能差,當(dāng)泵在負(fù)壓狀態(tài)下吸入液體時(shí), 會(huì)從軸封處將外部空氣吸入泵內(nèi),產(chǎn)生氣蝕, 損壞泵葉輪等零部件, 且產(chǎn)生很大的噪音。隨著企業(yè)對(duì)環(huán)保、節(jié)能及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求的提高, 盤根類泵愈來(lái)愈不能滿足需要。故此決定對(duì)離心泵形式進(jìn)行改選以適應(yīng)生產(chǎn)的需要,經(jīng)過(guò)慎重選型決定使用動(dòng)靜環(huán)式泵。

　　4、動(dòng)靜環(huán)式泵構(gòu)造

　　動(dòng)靜環(huán)密封是指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置 。補(bǔ)償環(huán)的輔助密封為金屬波紋管的稱為波紋管機(jī)械密封。主要有以下四類部件。①主要密封件 :動(dòng)環(huán)和靜環(huán)。②輔助密封件:密封圈。③壓緊件:彈簧、推環(huán)。④傳動(dòng)件:彈箕座及鍵或固定螺釘。

　　5、動(dòng)靜環(huán)式泵的優(yōu)點(diǎn)

　　動(dòng)靜環(huán)式泵的密封主要靠動(dòng)靜環(huán)之間的摩擦面密封來(lái)實(shí)現(xiàn), 泵軸和密封室的泄漏要靠在動(dòng)靜環(huán)上的膠圈皮碗來(lái)實(shí)現(xiàn), 動(dòng)靜環(huán)的材質(zhì)有碳化硅、氮化硅、不銹鋼、陶瓷等耐磨材料做成,所以抗磨碎能力、密封能力很強(qiáng), 而且動(dòng)靜環(huán)靠中間的不銹鋼彈簧來(lái)提供和調(diào)節(jié)壓緊力, 基本上解決了盤根類密封的不足部分。

　　6、改造方案

　　這次改型完成后留下了大約 70 臺(tái)各種型號(hào)的盤根類泵 , 如果不能改造使用只能待報(bào)廢, 經(jīng)過(guò)對(duì)兩類泵的結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)進(jìn)行比較 , 發(fā)現(xiàn)兩類泵的結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)基本相同 , 只有密封材料室部分不相同 , 對(duì)密封材料室?guī)状胃脑熘蠼K于找到了比較合適的改造方案 :

　　( 1)將盤根泵的填料室直徑加大, 以大于靜環(huán)皮碗直徑 6mm 為宜, 過(guò)大會(huì)使泵體的受力強(qiáng)度降低, 過(guò)小會(huì)影響動(dòng)靜環(huán)的冷卻效果 。

　　( 2)在泵體填料室底部按照靜環(huán)的皮碗尺寸加工一個(gè)靜環(huán)固定位,建議在與皮碗的接觸面上加出凹凸紋保證密封效果。

　　( 3)另加工一個(gè)與動(dòng)靜環(huán)配合的密封壓蓋, 要求與上面的靜環(huán)固定位與泵體上的靜環(huán)固定位相同, 特別注意的是密封壓蓋的厚度要根據(jù)動(dòng)靜環(huán)組件的尺寸確定。

　　( 4)在泵體上加工兩個(gè)成 120° 角的冷卻水進(jìn)出口, 以便于冷卻動(dòng)靜環(huán)組件。

　　7 安裝注意事項(xiàng)

　　動(dòng)靜環(huán)式離心泵是否能長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行除了與動(dòng)靜環(huán)的材質(zhì)有關(guān)外, 安裝也很關(guān)鍵,安裝時(shí)要特別注意:

　　( 1)要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差, ①上緊壓蓋應(yīng)在聯(lián)軸器找正后進(jìn)行,螺栓應(yīng)均勻上支, 防止壓蓋端面偏斜 , 用塞尺檢查各點(diǎn), 其誤差不大于0.05mm;②檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙(即同心度),四周要均勻,用塞尺檢查各點(diǎn)允差不大于 0. 01mm 。

　　( 2)彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行, 不允許有過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象,要求誤差 2.00mm 。過(guò)大會(huì)增加端面比壓, 另速端面磨損。過(guò)小會(huì)造成比壓不足而不能起到密封作用。

　　( 3)動(dòng)環(huán)安裝后需保證能在軸上靈活移動(dòng), 將動(dòng)環(huán)壓向彈簧后應(yīng)能自動(dòng)彈回來(lái)。

　　按照上面的改造方案先對(duì) 2 臺(tái)盤根類泵進(jìn)行改造, 改造后和同型號(hào)動(dòng)靜環(huán)式泵的效率、揚(yáng)程、流量基本相同?，F(xiàn)在已全部改造盤根泵為動(dòng)靜環(huán)式泵。使用中維修量大幅度減少, 且水泵運(yùn)行平衡ASS="Btn"TITLE="插入表情圖標(biāo)"onclick="ShowDialog('dialog/emot.htm',300,180,true)">