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泵用机械密封的安装和使用冲洗方法及特点《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:22:23 阅读: 来源:液压油滤芯厂家

2019-03-02 20:38:14来源:贤集网 赵媛

泵用机械密封属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一,是泵类机械的关键部件。泵用机械密封也是指安装运行在泵类设备中起动态密封作用的装置,避免水泵蜗壳中的流体介质通过泵轴流出水泵外的一种部件;由于水泵多为输送流体介质,具有水平安装、高转速、高压力、带固体颗粒、腐蚀性强等特点,所以泵用机械密封主体材质往往需要抵御固体颗粒的冲刷撞击、高转速带来的密封面高温磨蚀、高压力带来的密封参数不稳定、基体结构件被腐蚀等不利因素的影响,对机械密封密封材质要求较高。对于泵用机械密封的知识,大家是否想要了解更多呢?下面贤集网小编来为大家介绍泵用机械密封的安装和使用、冲洗方法及特点、泄漏及检修、检修中的几个误区。一起来看看吧!

泵用机械密封的安装和使用

机械密封广泛用于各种类型的泵。机械密封是一种精度较高的密封装置,对安装和使用条件均有一定的要求。

1、机械密封安装使用的一般原则

(1)弄清设备的情况,要了解设备转轴的转速、轴径;设备制造精度及密封腔尺寸,设备本身的使用寿命以及设备在生产工艺中的地位等要做全面均衡的考虑。

(2)估算介质压力。泵的密封腔压力一般不是泵的出口压力,而是低于泵的出口压力。

(3)弄清密封介质情况。要了解密封介质的状态,是气态还是液态,介质是否含颗粒及颗粒状况;了解介质的性质、温度,以便合理选型及采取必要的冷却、冲洗、润滑措施。

2、机械密封安装使用的技术要求

(1)安装机械密封部位的轴或轴套的径向跳动公差:Ф10~50mm0.04mm,大于Ф50~120mm,0.06mm。轴或轴套的表面粗糙度应符合技术要求,外径尺寸公差为h6。

(2)传动轴的轴向窜动量不超过0.2mm。

(3)密封腔体端面对轴表面的跳动公差:轴或轴套外径端面跳动公差:Ф10~50mm,0.04mm,大于Ф50~120mm,0.06mm

(4)轴或轴套的端面及密封腔体的端面要有倒角。轴径≤Φ30mm时为3×10°,轴径>Φ30mm时为4×10°。

(5)当输送介质温度偏高、过低或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时,应采取相应的阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。

(6)对某些靠弹簧传动的机械密封必须注意弹簧的旋向,即轴旋转方向应使弹簧越来越紧,否则会造成密封失效,弹簧旋向的选择由下述方法确定:由静环向动环看,轴顺时针旋转用右旋弹簧,反之,则选用左旋弹簧。

3、机械密封的安装方法

机械密封部件无论从制造精度上或安装精度上要求都很严格,如果安装不当,就会影响密封的寿命和密封性能,严重时将会使密封迅速失效。

(1)安装前的准备工作及安装注意事项

①检查要进行安装的机械密封的型号、规格是否正确无误,零件是否缺少。

②检查机械密封各元件是否有损坏,特别是动环和静环的密封端面是否碰伤,如发现损坏时,需进行返修或更换新的零件。各密封元件需用汽油或煤油清洗干净,保持各元件表面无灰尘、异物。

③轴或轴套表面及密封腔内壁、密封端盖内表面是否有毛刺、沟痕等。如发现毛刺、沟痕时应修平、打光,并用汽油或煤油清洗,保持清洁,不许有灰尘杂物附在表面上。

④不要用不干净的布或棉纱布擦洗动环和静环表面,应使用干净柔软的纱布、脱脂棉之类的东西擦洗。

⑤装配过程中应保持清洁,保证动环、静环的密封端面不被划伤、碰破,为了更于装入,装配时应在轴或轴套表面、压盖与密封圈配合表面涂抹机油,以免启动瞬间产生干摩擦。

(2)装配顺序

①机械密封静止部件的组装:a.将防转销装入密封端盖相应的孔内;b.将静环密封圈套在静环上,将静环装入密封端盖内,要注意使防转销进入静环凹槽内。安装压盖时,注意不要使静环碰轴。螺栓应分几次均匀拧紧。

②机械密封旋转部件组装:将机械密封的旋转部件依照先后次序逐个组装到轴上。若有轴套,则要在外面把机械密封的旋转部件依次组装到轴套上,然后将装有机械密封旋转部件的轴套装到轴上。

③端盖装在密封体上,并用螺钉均匀拧紧。

④盘动试车是否轻松,若盘不动或吃力,则应检查装配尺寸是否正确。

泵用机械密封冲洗方法及特点

一、内冲洗

1、正冲洗

(1)特点: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。

(2)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

2、反冲洗

(1)特点: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。

(2)应用:用于清洁流体,且p进

3、全冲洗

(1)特点: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。

(2)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。

二、外冲洗

1、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。

2、应用:外冲洗液压力应比被密封介质大0.05--0.1MPa,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,一般取0.05--0.1MPa,对双端面机械密封可取0.1--0.2MP.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。

泵用机械密封泄漏及检修

一、泵用机械密封泄漏点

泵用机械密封的泄漏点主要有五处:

(1)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。

二、机械密封泄漏的判断

1、安装静试时泄漏

机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。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。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。

2、试运转时出现的泄漏

泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。因此,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。上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封。

3、由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效

(1)因端面密封载荷的存在,在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦;

(2)介质的低于饱和蒸汽压力,使得端面液膜发生闪蒸,丧失润滑;

(3)如介质为易挥发性产品,在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时,由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升,也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。

4、由于腐蚀而引起的机械密封失效

(1)密封面点蚀,甚至穿透。

(2)由于碳化钨环与不锈钢座等焊接,使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀;

(3)焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂。

5、由于高温效应而产生的机械密封失效

(1)热裂是高温油泵,如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等最常见的失效现象。在密封面处由于干摩擦、冷却水突然中断,杂质进入密封面、抽空等情况下,都会导致环面出现径向裂纹;

(2)石墨炭化是使用碳-石墨环时密封失效的主要原因之一。由于在使用中,如果石墨环一旦超过许用温度(一般在-105~250℃)时,其表面会析出树脂,摩擦面附近树脂会发生炭化,当有粘结剂时,会发泡软化,使密封面泄漏增加,密封失效;

(3)辅助密封件(如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶)在超过许用温度后,将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好,但其回弹性差。而且易脆裂,安装时容易损坏。

6、由于密封端面的磨损而造成的密封失效

(1)摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压(包括弹簧比压)过大等,都会缩短机械密封的使用寿命。对常用的材料,按耐磨性排列的次序为:碳化硅-碳石墨、硬质合金-碳石墨、陶瓷-碳石墨、喷涂陶瓷--碳石墨、氮化硅陶瓷--碳石墨、高速钢--碳石墨、堆焊硬质合金--碳石墨。

(2)对于含有固体颗粒介质,密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用,使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理的间隙,以及机械密封的平衡程度,还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。

(3)机械密封的平衡程度β也影响着密封的磨损。一般情况下,平衡程度β=75%左右最适宜。β<75%,磨损量虽然降低,但泄漏增加,密封面打开的可能性增大。对于高负荷(高PV值)的机械密封,由于端面摩擦热较大,β一般取65%~70%为宜,对低沸点的烃类介质等,由于温度对介质气化较敏感,为减少摩擦热的影响,β取80%~85%为好。

7、因安装、运转或设备本身所产生的误差而造成机械密封泄漏

(1)由于安装不良,造成机械密封泄漏。主要表现在以下几方面:

a、动、静环接触表面不平,安装时碰伤、损坏;

b、动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧;

c、动、静环表面有异物;

d、动、静环V型密封圈方向装反,或安装时反边;

e、轴套处泄漏,密封圈未装或压紧力不够;

f、弹簧力不均匀,单弹簧不垂直,多弹簧长短不一;

g、密封腔端面与轴垂直度不够。

h、轴套上密封圈活动处有腐蚀点。

(2)设备在运转中,机械密封发生泄漏的原因主要有:

a、泵叶轮轴向窜动量超过标准,转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定,密封腔内压力经常变化等均会导致密封周期性泄漏;

b、摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏;

c、密封圈材料选择不当,溶胀失弹;

d、大弹簧转向不对;

e、设备运转时振动太大;

f、动、静环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损;

g、密封环发生龟裂等。

(3)泵在停一段时间后再启动时发生泄漏,这主要是因为摩擦副附近介质的凝固、结晶,摩擦副上有水垢、弹簧腐蚀、阻塞而失弹。

泵用机械密封检修中的几个误区

1、弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然,弹簧压缩量过大,可导致摩擦副急剧磨损,瞬间烧损;过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力,导致密封失效。

2、动环密封图越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损,过早泄漏;二是增大了动环轴向调整、移动的阻力,在工况变化频繁时无法适时进行调整;三是弹簧过度疲劳易损坏;四是使动环密封圈变形,影响密封效果。

3、静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形,影响密封效果;二是静环材质以石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;三是安装、拆卸困难,极易损坏静环。

4、叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中,轴套与轴之间的泄漏(轴间泄漏)是比较常见的。一般认为,轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧,其实导致轴间泄漏的因素较多,如轴间垫失效,偏移,轴间内有杂质,轴与轴套配合处有较大的形位误差,接触面破坏,轴上各部件间有间隙,轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效,相反适度锁紧锁母,使轴间垫始终保持一定的压缩弹性,在运转中锁母会自动适时锁紧,使轴间始终处于良好的密封状态。

5、新的比旧的好。相对而言,使用新机械密封的效果好于旧的,但新机械密封的质量或材质选择不当时,配合尺寸误差较大会影响密封效果;在聚合性和渗透性介质中,静环如无过度磨损,还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态,使聚合物和杂质沉积为一体,起到了较好的密封作用。

6、拆修总比不拆好。一旦出现机械密封泄漏便急于拆修,其实,有时密封并没有损坏,只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力,积累维修经验提高检修质量。

上述是贤集网小编为大家讲解的泵用机械密封的安装和使用、冲洗方法及特点、泄漏及检修、检修中的几个误区。希望这些知识能够给大家带来帮助!当然,泵用机械密封投人使用后也必须进行正确的维护,才能使它有较好的密封效果及长久的使用寿命。应注意避免因零件松动而发生泄漏,注意因杂质进人端面造成的发热现象及运转中有无异常响声等。对于连续运行的泵,不但开车时要注意防止发生干摩擦,运行中更要注意防止干摩擦。不要使泵抽空,必要时可设置自动装置以防止泵抽空。对于间歇运行的泵,应注意观察停泵后因物料干燥形成的结晶,或降温而析出的结晶,泵启动时应采取加热或冲洗措施,以避免结晶物划伤端面而影响密封效果。

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