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离心泵轴封装置

来源: 上海水泵厂 时间: 2012-08-30 9,186 views

泵轴穿出泵壳时,在轴与壳之间存在着间隙,如不采取措施,间隙处就会有泄漏。当间隙处的液体压力大于大气压力(如单吸式离心泵)时,泵壳内的高压水就会通过此间隙向外大量泄漏;当间隙处的液体压力为真空(如双吸式离心泵)时,则大气就会从间隙处漏人泵内,从而降低泵的吸水性能。为此,需在轴与壳之间的间隙处设置密封装置,称之为轴封。目前,应用较多的轴封装置有填料密封、机械密封。

1.填料密封

填料密封在离心泵中得到广泛的应用。近年来,它的形式很多,图2-7所示为较常见的压盖填料型的填料盒,它是由轴封套1、填料2、水封管3、水封环4及压盖5等五个部件所组成。

压盖填料型填料盒

填料又名盘根,在轴封装置中起着阻水或阻气的密封作用。常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料。近年来,随着工业发展,出现了各种耐高温、耐磨损以及耐强腐蚀的填料,如用碳素纤维、不锈纲纤维及合成树脂纤维编织成的填料等。为了提高密封效果,填料绳一般做成矩形断面。填料是用压盖来压紧的。压盖又叫“格兰”,它对填料的压紧程度可拧松拧紧压盖上的螺栓来进行调节,如图2-4中14所示。压盖压得太松,达不到密封效果,压得太紧,泵轴与填料的机械磨损大,消耗功率也大。如果压得过紧时,甚至可能造成抱轴现象,产生严重的发热和磨损。一般以水封管内水能够通过填料缝隙呈滴状渗出为宜。泵壳内的压力水由水封管经水封环中的小孔(图2-8)流人轴与填料问的隙面,起着引水冷却与润滑的作用。

单级单吸卧式离心泵
水封环

填料密封结构简单,运行可靠。但填料的寿命不长,对有毒、有腐蚀性及贵重的液体不能保证不泄漏。如发电厂的锅炉给水泵,需输送高温高压水,而泵轴的转速又高,若用填料密封则很难使泵正常工作。

2.机械密封

机械密封又称端面密封,其基本元件与工作原理如图2-9所示,主要由动环5(随轴一起旋转并能作轴向移动)、静环6、压紧元件(弹簧2)和密封元件(密封圈4、7)等组成。动环籍密封腔中液体的压力和压紧元件的压力,使其端面贴合在静环的端面上,并在两环端面A上产生适当的比压(单位面积上的压紧力)和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。而动环和轴之间的间隙B由动环密封圈4密封,静环和压盖之间的间隙C由静环密封圈7密封。如此构成的三道密封(即A、B、C三个界面之密封),封堵了密封腔中液体向外泄漏的全部可能的途径。密封元件除了密封作用以外,还与作为压紧元件的弹簧一道起到了缓冲补偿作用。泵在运转中,轴的振动如果不加缓冲地直接传递到密封端面上,那么密封端面不能紧密贴合而会使泄漏量增加,或者由于过大的轴向载荷而导致密封端面磨损严重,使密封失效。另外,端面因摩擦必然会产生磨损,如果没有缓冲补偿,势必会造成端面的间隙越来越大而无法密封。

机械密封的基本元件和工作原理

机械密封有许多种类,下面仅介绍平衡型和非平衡型机械密封(图2-10)。

平衡型与非平衡型机械密封

非平衡型:密封介质作用在动环上的有效面积B(去掉作用压力相互抵消的部分的面积)等于或大于动、静环端面接触面积A。端面上的压力取决于密封介质的压力,介质压力增加,端面上的比压成正比地增加。如果端面的比压太大,则可能造成密封泄漏严重,寿命缩短,因此非平衡型机械密封不宜在高压下使用。

平衡型:密封介质作用在动环上的有效面积B小于端面接触面积A。当介质压力增大时,端面上的比压增加缓慢,亦即介质压力的高低对端面的比压影响较小,因此平衡型可用于高压下的机械密封。

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