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導致工業泵機械密封失效的原因
發布時間:2011年8月6日
1、軸向力偏大
機械密封在使用過程中是不能夠承受軸向力的,若存在軸向力,對機械密封的影響是嚴重的。有時由于泵的軸向力平衡機構設計的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因,造成軸向力沒有被平衡掉。機械密封承受一個軸向力,運轉時密封壓蓋溫度將偏高,對于聚丙烯類的介質,在高溫下會被熔融,因此泵啟動后很快就失去密封效果,泵靜止時則密封端面出現間斷的噴漏現象。
2、泵軸的撓度偏大
機械密封又稱端面密封,是一種旋轉軸向的接觸式動密封,它是在流體介質和彈性元件的作用下,兩個垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對旋轉,從而達到密封效果,因此要求兩個密封之間要受力均勻。但由于泵產品設計的不合理,泵軸運轉時,在機械密封安裝處產生的撓度較大,使密封面之間的受力不均勻,導致密封效果不好。
3、泵軸的軸向竄量大
機械密封的密封面要有一定的比壓,這樣才能起到密封作用,這就要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量,給密封端面一個推力,旋轉起來使密封面產生密封所要求的比壓。為了保證這一個比壓,機械密封要求泵軸不能有太大的竄量,一般要保證在0.5mm以內。但在實際設計當中,由于設計的不合理,往往泵軸產生很大的竄量,對機械密封的使用是非常不利的。這種現象往往出現在多級離心泵中,尤其是在泵啟動過程中,竄量比較大。
平衡盤工作時自動改變平衡盤與平衡環之間的軸向間隙b,從而改變平衡盤前后兩側的壓差,產生一個與軸向力方向相反的作用力來平衡軸向力。由于轉子竄動的慣性作用和瞬態泵工況的波動,運轉的轉子不會靜止在某一軸向平衡位置。平衡盤始終處在左右竄動的狀態。平衡盤在正常工作中的軸向竄量只有0105 ~011 mm,滿足機械密封的允許軸向竄量015 mm的要求,但平衡盤在泵啟動、停機、工況劇變時的軸向竄量可能大大超過機械密封允許的軸向竄量。 工業泵經過長時間運行后,平衡盤與平衡環摩擦磨損,間隙b隨著增大,機械密封軸向竄量不斷增加。由于軸向力的作用,吸入側的密封面的壓緊力增加,密封面磨損加劇,直至密封面損壞,失去密封作用。吐出側的機械密封,隨著平衡盤的磨損,轉子部件的軸向竄量大于密封要求的軸向竄量,密封面的壓緊力減小,達不到密封要求,最終使泵兩側的機械密封全部失去密封作用。
4、沒有輔助沖洗系統或輔助沖洗系統設置不合理
機械密封的輔助沖洗系統是非常重要的,它可以有效地保護密封面,起到冷卻、潤滑、沖走雜物等作用。有時設計員沒有合理地配置輔助沖洗系統,達不到密封效果,有時雖然設計人員設計了輔助系統,但由于沖洗液中有雜質,沖洗液的流量、壓力不夠,沖洗口位置設計不合理等原因,也同樣達不到密封效果。
5、機械加工精度不夠
機械加工精度不夠,原因有很多,有的是機械密封本身的加工精度不夠,這方面的原因容易引起人們的注意,也容易找到。但有時是泵其它部件的加工精度不夠,這方面的原因,不容易引起人們的注意。例如:泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對機械密封的密封效果是非常不利的。
6、振動偏大
機械密封振動偏大,最終導致失去密封效果。但機械密封振動偏大的原因往往不是機械密封本身的原因,泵的其它零部件是產生振動的根源,如泵軸設計不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯軸器的平行度差、徑向力大等原因。
7、泵汽蝕的原因
由于裝置系統操作不合理以及泵進口汽蝕性能不好、泵的轉速偏高,在泵的入口處發生局部汽蝕,汽蝕發生后,水中會有氣泡,它一方面會沖擊機械密封面的外表面,使其表面出現破損, 另一方面會使動靜環的吻合面的流動膜中也含有氣泡,不能形成穩定的流動膜,造成動靜環的吻合面的干摩擦,使機械密封裝置損壞。
編輯:孔凡昌
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