某供水公司供水工程包括取水工程、輸水工程、凈水廠工程三部分,其中取水工程——取水泵站一期工程于2005年年初開工建設(shè),2006年底建成投入使用。取水泵站四臺(tái)離心式水泵型號(hào)為RDLVDJ500-790A,額定流量3420m3/h,額定揚(yáng)程60m。
離心式水泵主要零部件包括葉輪、泵軸、泵殼、泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器等,其中軸封裝置的選材對(duì)整個(gè)水泵運(yùn)行工況起著重要作用。其原理為:泵軸穿出泵殼時(shí),在軸與殼之間存在間隙,當(dāng)間隙處的液體壓力大于大氣壓力時(shí),泵殼內(nèi)的高壓水就會(huì)通過此間隙漏入泵內(nèi),從而減低泵的吸水性能。軸封裝置正是為解決此問題而在泵軸與殼之間設(shè)置的密封裝置,可分為填料密封和機(jī)械密封兩種,目前我公司選用的水泵軸封裝置為密封軟填料。
1、密封軟填料的優(yōu)點(diǎn):
密封填料在離心泵中得到廣泛應(yīng)用。目前公司泵站水泵軸封裝置選用的密封填料為美國公司生產(chǎn)的軟填料(型號(hào)為OTH-0020A),相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的盤根密封,軟填料密封有如下優(yōu)點(diǎn):
1.1密封效果好,基本上可以達(dá)到零泄漏。
1.2由于軟填料與軸無相對(duì)運(yùn)動(dòng),不會(huì)對(duì)軸和軸套造成磨損。
1.3 由于無介質(zhì)泄漏,并且軟填料層間的摩擦系數(shù)小,可提高泵的工作效率,達(dá)到節(jié)能效果。
1.4 不受規(guī)格尺寸影響,安裝簡(jiǎn)便,方便快捷。
2、密封軟填料在運(yùn)行中存在的問題
密封軟填料雖具有上述優(yōu)點(diǎn),但在水泵運(yùn)行中也發(fā)現(xiàn),水泵填料盒處溫度較采用盤根填料溫度偏高。分析原因:雖然軟填料摩擦系數(shù)比傳統(tǒng)的盤根小,但是使用軟填料后,水封管的水不能進(jìn)入填料盒內(nèi)部冷卻,軟填料摩擦產(chǎn)生的熱量全部傳導(dǎo)到填料盒及泵軸上面,然后靠自然散熱把熱量散發(fā)出去。
原理示意圖如下:
3、盤根填料在運(yùn)行中存在的問題
我公司目前使用的盤根具有耐熱性、柔軟性好、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),但它也有致命的缺點(diǎn):編結(jié)后表面粗糙、摩擦系數(shù)大、有滲漏現(xiàn)象,另外使用久了浸入的潤(rùn)滑劑容易流失。在實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)常出現(xiàn)這樣的狀況:新修好的設(shè)備,開始運(yùn)行時(shí)軸封狀況良好,但用不了多久,泄漏量便不斷增加,調(diào)整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁,運(yùn)轉(zhuǎn)不到一個(gè)周期,軸套就已磨損成花瓶狀,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)軸套磨斷,并且減漏環(huán)后面更換不到的盤根均已腐爛,無法起到密封作用。
總的來說,盤根填料具有如下缺點(diǎn):
3.1盤根填料與軸直接接觸,且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),造成軸與軸套的磨損,所以必須定期或不定期更換軸套。
3.2為了使盤根與軸或軸套間產(chǎn)生的摩擦熱及時(shí)散掉,盤根密封必須保持一定量的泄漏,而且不易控制。
3.3盤根與軸或軸套間的摩擦,造成電機(jī)有效功率降低,消耗電能,有時(shí)甚至達(dá)到5%-10%。
4、防止離心水泵泄漏為關(guān)鍵的措施是:
4.1合理選擇密封填料;
4.2設(shè)計(jì)合理的密封腔體,調(diào)整適當(dāng)?shù)拿芊鈮壕o力。
5、改造方案
為解決密封軟填料在離心水泵運(yùn)行中的實(shí)際問題,經(jīng)反復(fù)研究實(shí)驗(yàn),我們對(duì)填料方式進(jìn)行了改進(jìn),采用密封軟填料與盤根相結(jié)合的方式,改造后的填料結(jié)構(gòu)如下圖:
6、改造后的安全經(jīng)濟(jì)效果:
改造后,通過調(diào)整水封管閥門調(diào)節(jié)壓蓋處滲水量,壓蓋適當(dāng)壓緊,這樣既利用了軟填料無泄漏、摩擦系數(shù)小的特點(diǎn),又保證了散熱,通過改進(jìn),冷卻效果很好,經(jīng)總結(jié);
6.1改造后水泵上導(dǎo)軸承的溫度普遍降低了2—3℃,提高了運(yùn)行的可靠性;
6.2減少了泵的內(nèi)漏,消除了泵的外滴,填料壓蓋處可保持長(zhǎng)期不滴漏,節(jié)約了一定量的水。
6.3延長(zhǎng)了泵的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間,減少了泵的故障,節(jié)約了人工和維修費(fèi)。
6.4密封效果延長(zhǎng)一倍以上。
6.5降低了密封的功耗,提高了泵的效率,節(jié)約運(yùn)行電費(fèi)的效果明顯。
將此新型填料密封機(jī)理運(yùn)用到其它單級(jí)單吸離心泵上同樣可行。
7、改造后的建議及小結(jié)
為了保證軟填料的特點(diǎn)在離心泵中能否保持,在選材時(shí)應(yīng)考慮具備如下條件:
7.1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軸緊密接觸。
7.2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。
7.3填料自潤(rùn)滑性能良好,耐磨,摩擦系數(shù)小。
7.4軸存在少量偏移時(shí),填料應(yīng)有足夠的浮動(dòng)彈性。
7.5制造簡(jiǎn)單、填裝方便
為此,需要經(jīng)常對(duì)填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié),使填料中的潤(rùn)滑劑在運(yùn)行一段時(shí)間而有所流失之后,再擠出一些潤(rùn)滑劑,同時(shí)補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。當(dāng)然這樣經(jīng)常擠壓填料,然后將使浸漬劑枯竭,所以定期更換填料是必要的。此外,為了維持液膜和帶走摩擦熱,有意讓填料處有少量泄漏也是必要的。
8、結(jié)束語
(1)、對(duì)我公司使用的離心式水泵軸封裝置的軟填料密封與盤根相結(jié)合的改進(jìn)方法俱佳,離心式水泵軸封裝置應(yīng)首選之。
(2)、我公司按上述改進(jìn)方法對(duì)現(xiàn)有四臺(tái)離心式水泵軸封裝置進(jìn)行了改造,降低了泵軸溫度,提高了水泵運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性與經(jīng)濟(jì)性。
(3)、我公司取水泵站運(yùn)行班組通過運(yùn)行實(shí)踐自行摸索出的水泵軸封裝置改造方案,對(duì)水泵運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)型大有指導(dǎo)作用,此做法亦值得兄弟供水公司借鑒。
(4)、引起水泵泵軸溫度升高以致水泵運(yùn)行故障的原因很多,工作中要不斷摸索其他方法,提高水泵運(yùn)行工況。
密封材料有限公司是“OTHELLO”在中國大陸的合資公司,是專業(yè)從事工業(yè)密封產(chǎn)品的跨國公司,主要產(chǎn)品有:四氟盤根、高溫盤根、石墨盤根、芳綸盤根、柔性石墨盤根等。長(zhǎng)期誠招密封件招商代理歡迎各地有志之士的加入!