污水泵密封的改造

1、污水泵密封的改造污水泵密封的改造[摘要]本文分析了污水泵常見密封形式及影響密封的因素對(duì)污水泵填料式密封進(jìn)行機(jī)械密封改造給出改造方法及改造技術(shù)要求。文中對(duì)機(jī)械式密封做出進(jìn)一步改進(jìn)并應(yīng)用到了排水管理中心的現(xiàn)有設(shè)備中取得了良好的密封效果及經(jīng)濟(jì)效益。[關(guān)鍵詞]污水泵填料密封機(jī)械密封改造污水處理工程是環(huán)境保護(hù)的重要項(xiàng)目而污水泵作為污水處理工程的主要配套設(shè)備被廣泛應(yīng)用于城市排污、礦山、冶金、電力以及石化等污水處理作業(yè)發(fā)展前景廣闊。污水泵產(chǎn)品除了要求

2、技術(shù)性能好之外密封是污水泵的關(guān)鍵必須可靠性高污水泵無故障運(yùn)行時(shí)間長。污水泵在工作中密封一旦失效外部介質(zhì)或油室中的油便會(huì)進(jìn)入電機(jī)腔引起潛水電機(jī)缺相、短路、漏電、燒壞電機(jī)甚至影響人身安全。因此為了進(jìn)一步提高污水泵使用的安全性、運(yùn)行可靠性以及提高污水泵無故障運(yùn)行時(shí)間有必要對(duì)污水泵通常使用的機(jī)械密封進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析實(shí)行改進(jìn)。一、常用的密封形式及不足目前污水泵產(chǎn)品常用的密封形式有兩種:填料密封和機(jī)械密封。填料密封如圖1所示是最古老的一種密封結(jié)構(gòu)發(fā)源于

3、工業(yè)革命之前的傳統(tǒng)密封裝置有著100年的材料工藝、潤滑劑系統(tǒng)和制造方法并保持持續(xù)進(jìn)步目前很多的應(yīng)用場合。經(jīng)分析該軟填料密封結(jié)構(gòu)存在如下缺陷:1.密封介質(zhì)含有的雜質(zhì)嚴(yán)重影響密封性能。雜質(zhì)進(jìn)入軟填料密封內(nèi)部進(jìn)一步增大了填料密封和軸套之間的摩擦、磨損。雖然材料耐磨性較好但是使用效果仍然不佳泄漏頻繁。另外由于沒有采用封液對(duì)填料密封進(jìn)行潤滑冷卻也加劇了填料與軸套之間的磨損。2.工作狀態(tài)不穩(wěn)定需頻繁調(diào)整和更換填料。由于軟填料自身具有的粘彈特性在工作

4、狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)明顯的應(yīng)力松弛。為保持其正常的密封功能需不斷地通過壓緊壓蓋來增大填料與軸的徑向接觸力同時(shí)也增大了軟填料與軸的磨損因此不得不經(jīng)常更換(或添加)填料維修工作量和費(fèi)用大大增加。3.磨損嚴(yán)重致使能耗量大。根據(jù)軟填料密封的工作機(jī)理填料密封與軸(或軸套)之間必須保持較大的徑向接觸壓力以維持密封因此填料和軸(或軸套)的摩擦、磨損都很嚴(yán)重在密封很快失去工作能力的同時(shí)造成相當(dāng)大的能耗浪費(fèi)。機(jī)械密封具有摩擦功率損失小、壽命長、不泄漏等諸多優(yōu)點(diǎn)目

5、前已在水泵上廣泛應(yīng)用。要把填料密封結(jié)構(gòu)的水泵改造成機(jī)械密封結(jié)構(gòu)需從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和加工幾方面考慮。文獻(xiàn)討論了污水泵工況時(shí)軟填料密封的失效原因并提出了改進(jìn)的方案有一定的借簽和實(shí)用價(jià)值機(jī)械密封亦稱端面密封其有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面該端面在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)械外彈力的作用下依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)從而防止流體泄漏。污水泵中常用的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)有兩種形式:一種方案是在潛水污水泵的油室里安裝一套雙端面機(jī)械密封(見圖2)另一種方案是在

6、污水泵油室里設(shè)置一套單端面機(jī)械密封而另一套設(shè)置在泵腔使用在所抽送的污水介質(zhì)中。1—軸套2—?jiǎng)迎h(huán)輔助密封圈3—?jiǎng)迎h(huán)4—密封墊片5—靜環(huán)6—靜環(huán)輔助密封圈圖機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對(duì)摩擦副動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下也保持端面貼合保證密封介質(zhì)不外漏并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端

7、面。圖2所示為雙端面機(jī)械密封水泵側(cè)與電機(jī)側(cè)兩道密封端面都是靠彈性構(gòu)件彈簧和密封介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸表面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力使這兩個(gè)密封端面緊密貼合端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。其中水泵側(cè)密封端面與電機(jī)側(cè)密封端面結(jié)合處B是密封點(diǎn)防止所抽介質(zhì)進(jìn)入油腔防止油腔內(nèi)的油進(jìn)入電機(jī)腔6為靜環(huán)與壓蓋端面之間密封點(diǎn)A處是動(dòng)環(huán)與軸配合面之間的密封點(diǎn)C是箱體間的密封。圖2中A、B、C所示結(jié)構(gòu)機(jī)械密封最容易出現(xiàn)泄露現(xiàn)象由于使用介質(zhì)的復(fù)

8、雜性易使抱軸橡膠老化一旦出現(xiàn)老化就直接影響彈簧傳動(dòng)而使得密封失效同時(shí)兩端面密封都得靠同一個(gè)彈簧產(chǎn)生壓力若其中一邊端面接觸失效整套密封也就失效。因此這種機(jī)械密封一直存在失效快、返修率高的不足之處直接影響到泵使用壽命。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中不是一個(gè)孤立的部件它是與泵的其它零部件一起組合起來運(yùn)行的同時(shí)通過其基本原理可以看出機(jī)械密封的正常運(yùn)行是有條件的例如:泵軸的竄量不能太大否則摩擦副端面不能形成正常要求的比壓機(jī)械密封處的泵軸不能有太大的撓度否則