离心泵密封基础知.ppt

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1、离心泵的密封装置-密封环,易损件，多用铜合金装在叶轮与泵壳上的密封环分别称为动环和静环可成对使用，小叶轮也可只装设静环。根据密封环的型式，有平环和曲径环两类曲径越多，阻漏效果越好，但制造和装配的要求也越高因此，曲径环多用在单级H较高的泵中,机泵类动密封分类,离心泵常见的软填料密封装置,填料密封原理：填料密封是将填料装入填料箱之后，拧紧压盖螺栓，经压盖对填料作轴向压缩。由于填料具有塑性，因此产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面上形成油膜。显然，良好的密封在于保持良好的润滑和适当的压紧,最新的泥状软填料的密封机理及简图,是一种由非石棉、无毒害合成纤维、特殊润滑剂

2、和专利添加剂混合制造而成的高科技密封产品，这种独特的纤维及添加剂具有特殊的性能，使所制成的泥状软填料工作时发生的泄漏几乎为零；并且，泥状软填料运行后自动分层,层间摩擦系数极低的特性，与传统盘根依靠密封液体的泄漏来保持润滑完全不同，永远不需要冲洗水，不会因摩擦热量的产生而导致密封失效，防止轴和轴套的磨损，延长设备寿命。,机械密封的基本概念及组成,机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。主要有以下四类部件。1.端面密封副：动环和静环；2.弹元件；3.辅助密封件：密封圈；4.传动件：传动俏、

3、传动环推环等；5.紧固件件：弹簧座及键或固定螺钉。,泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：（l）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）对静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。一般来说，轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决，但需细致观察，特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时，相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断，须在长期管理、维修实践的基础上，对泄漏症状进行观察、分析、研判，才能得出正确结论,泵用机械密封的泄漏点,机械密封的分类,按密封副端面是否接触分为：接触式和非接触式两种；按弹簧位于介质之内或

4、之外分为：内装式和外装式两种；按摩擦副端面上液体的流向分为：内流式和外流式两种；按弹性无件是否随轴旋转分为：弹簧旋转式或弹簧静止式两种；按密封液体作用面积与密封端面面积比大小分为非平衡式机械密封与平衡式机械密封两种；按弹性无件（弹簧个数）的多少分为：单弹簧与多弹簧；按密封端面数量的多少分为单密封、双密封及多密封,无压力串联密封,有压力串联密封,机械密封的基本型式,离心泵常用的单端面机械密封的结构,单端面机械密封特点：用一对摩擦副，结构简单，制造拆装容易，一般不需要外供封液系统，但需设置自冲洗系统，以延长所有寿命。适用范围：应用广，适合于一般液体场合，与其它辅助装置合用时，可用于带悬浮颗粒，高温

5、，高压液体等场合。,离心泵常用的串联机械密封结构,双端面串联机械密封特点：由两对单端面机械密封串联组合使用，中间填充非加压外供密封液，目的是润滑密封，密封液储液器上部与火炬相通，密封液压力低于介质的压力，密封液靠密封室内的泵送环强制循环，一旦内侧密封失效，导致密封室内的压力升高，即能由储液器上的压力表显示，报警，以便及时检修，而外侧密封可承担起密封和容纳泄漏液的作用。适用范围：适用于具有危险性，易燃，易爆的介质,离心泵常用的双端面机械密封结构,背对背机械密封特点：由两对单端面机械密封背对背组合使用，中间填充加压外供密封液，密封液压力高于介质的压力，密封液靠密封室内的泵送环强制循环，目的是起封堵

6、和润滑密封端面，一旦内侧密封失效，密封液流向被密封介质。适用范围：适用于具有危险性，易燃，易爆及液化气带固体颗粒的介质。,机械密封冲洗作用及方式一：内冲洗,冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。冲洗的方式主要有如下：一、内冲洗正冲洗：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔；主要应用：用于清洁流体，p1稍大于p进，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等反冲洗：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端引入密封腔，冲洗后通过管路流回泵入口；主要应用：用于清洁流体，且p进p1p出，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却

7、器、过滤器等。全冲洗：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔，冲洗后再经管路流回泵入口；主要应用：冷却效果优于前两种，用于清洁流体，且p1与p进和p出相接近时。,机械密封冲洗方式二：外冲洗,特点：引入外系统与被密封介质相容的清洁流体至密封腔进行冲洗。应用：外冲洗液压力应比被密封介质大MPa，适用于介质为高温或固体颗粒的场合。冲洗液的流量应保证带走热量，还需满足冲洗的需要，不会产生对密封件的冲蚀。为此，需控制密封腔的压力和冲洗的流速，一般清洁冲洗液的流速应小于5m/s;含有颗粒的浆状液体须小于3m/s，为达到上述的流速值，冲洗液与密封腔压力的差值应0.5MPa，MPa，MPa.

8、冲洗液进入和排出密封腔的孔口位置，应设置在密封端面附近，且应在靠近动环侧，为了防止石墨环被冲蚀或因冷却不均引起温差变形，以及杂质堆积和结焦等，可采用切向引入或多点冲洗。必要时，冲洗液可以是热水或蒸汽。,机封正常运行和维护问题,启动前的准备工作及注意事项：a.全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求；b.机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象，若泄漏较多，应查清原因设法消除；如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用23公斤/平方厘米；c.按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。安装与停运：a

9、.启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂；b.对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统：c.热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。运转：a.泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查；b.泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米；c.泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏；d.密封情况要经常检查。运转中当其泄漏超

10、过标准时，重质油不大于5滴/分，轻质油不大于10/分，如2-3日内仍无好转趋势，则应停泵检查密封装置,安装后试车时泄漏原因分析及判断,安装静试时泄漏：如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题；在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。试运转时出现的泄漏：试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副

11、受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：（1）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；（2）对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；（5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。,离心泵运行中机械密封突然失效的原因,离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。抽空、气蚀或较长时间憋压，

12、导致密封破坏；对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效；回流量偏大，导致吸人管侧容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，损坏密封；对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多；环境温度急剧变化；工况频繁变化或调整；突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取有效措施。,机械密封常见故障、原因及处理方法（一）,振动发热冒烟析出磨蚀物、功率消耗增大；主要是由由于转子与密封腔的间隙过小，由于振动与径向跳动过大，引起摩擦而磨损；可采用扩大密封腔内径，增

13、大间隙，检查转子平衡性，调整零件的同心度；轴(轴套)与固定零件严重摩擦而磨损主要是由于机械密封安装时压盖偏斜，可在安装时提高装配精度予以消除；静环滑动 可采用 增大配合过盈，装好防转销；高速高压下密封端面磨损严重可采用减少弹簧压力，增大平衡系数或降低载荷系数，更换动静环匹配材料，改进润滑方式密封端面宽度过大、润滑不良 减小弹簧压力或端面宽度，稍增大润滑冷却液压力(临时处理措施)动环与平衡台之间顶死、造成与静环严重摩擦，安装时保持动环与平衡台间隙为23mm 动、静环密封端面粗糙或未涂油，起动后恶性发展，严重磨损安装时检查端面表面粗糙度达到Ra1.60.4m，装配时注意涂粘度小的润滑油,机械密封常

14、见故障、原因及处理方法（二）,介质汽化形成干磨：可采用增大冷却液流量和压力，改为双端面式冷却不足、润滑恶化：增大冷却液流量，增强冷却措施，清洗供液管道动、静环耐腐蚀性不好、热负载(PV值)太大 更换材质，合理匹配，改进润滑方式转子不平衡，径向跳动和端面跳动过大 平衡转子，提高零件的加工精度和装配精度压盖与轴线不垂直、密封端面歪斜：调整垂直度，或适当增大弹簧压缩量，增强动环的追随和补偿作用 介质结焦、结晶或杂质沉积，使动环失去浮动作用 改进结构、加强冲洗作用，防止卡涩动环，或适当增大弹簧力，采用软水做冷却液密封端面比压过小：可采用加大弹簧压缩量，增大端面比压弹簧折断，动、静环热裂：更换损坏件，针

15、对产生原因改进材质和结构,机械密封常见故障、原因及处理方法（三）,磨粒进入密封端面，使端面磨损严重：可采用 动、静环均用碳化钨环，改为双端面式密封，冷却液严格过滤；双端面密封的封液压力小，造成外泄：增大封液压力，并保持压力稳定；轴向泄漏：辅助密封圈配合太松或太紧，选择合理的密封圈配合尺寸；橡胶密封圈挤入轴隙而破损：减小配合间隙，更换密封圈；密封圈材料耐热、耐塞或耐蚀性差，发生老化、变形、粘盖或破裂：更换密封圈材料，以适应工作条件，改进温度调节措施，控制工作温度不超过密封圈的允许使用温度；安装时密封圈卷边、扭转或装反、划伤 密封圈过盈量要适当，V形圈要注意方向，重视装配要求和质量双端面密封封液压力过小，介质压力将静环顶出：控制封液压力，改进密封结构密封圈表面有划痕或损伤：装配前严格检查，有缺陷的不装,