离心泵机械密封泄露的原因及策略探究

吴开忠

摘要：电力、冶金、煤炭等行业中，离心泵可以用于输送含有固体颗粒的浆体。离心泵是在这些行业中极为常用的一种设备。通常情况下，离心泵是使用机械密封的方式进行密封。离心泵在使用的过程中，容易出现密封泄露的问题。为了解决这个问题，有必要对离心泵机械密封泄露的原因进行分析，并且提出针对性的应对措施。

关键词：离心泵;机械密封;泄露;原因;策略

前言

离心泵的主要特点有连续性强和流量大等特征，并且其工作效率很高。在离心泵密封技术中，机械密封技术就是其中重要的一种。在进行物料输送的时候，离心泵容易出现机械密封泄露问题，从而不仅使能源被浪费，还可能使环境受到污染。

1离心泵的工作原理

众所周知，离心泵有很多种类。但是，从工作原理来，其构造基本相同。在离心泵中，主要的组成部分是旋转叶轮和固定的泵壳。前者的主要作用是对液体做功。当离心泵处于工作状态的时候，叶轮会进行高速旋转，从而叶片间的液体旋转。在离心力的作用之下，液体沿着直径方向运动。在这个过程中，液体产生能量，液体离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在这个蜗形泵壳中，流道的增大，且液体运动的速度会降低，在这个过程中。有一些动能转化为静压能，从而沿着切向流入，并压出管道。叶轮中心处形成真空。从以上分析，我们不难发现，离心泵的工作原理主要是通过高速旋转的叶轮所产生的离心力来工作，通过这个离心力，使液体被输送。

2离心泵机械密封泄露的原因及策略

2.1離心泵振动

离心泵之所以会振动，这与其制造精度和安装精度有很大的关系。因为转子振动的不平衡，机泵的中心不在同一个圆中，滚动轴承不能正常工作。从轴承箱表面测量其振幅，要求最大值小于0.06毫米，当这个振幅超过泵的值，就会停止工作。其实，从振动的方向来看，可以将其分成垂直方向、水平方向和轴承方向这三个方向，其中第三个方向的振动对于密封最为不利。在泵振动逐渐增大的过程中，静态环和动态环会发生分离。在分离后，会导致泄漏的产生。一旦介质里面的固体颗粒含量大于百分之五的时候，振动会导致端部产生分离，最终导致硬环密封面过度磨损现象的产生。为了解决离心泵振动的问题，可以对轴向振动进行缓冲层设置，从而使振动减少。在滚动轴承工作了一段时间之后，也要注意做好检查工作，使滚动轴承处于较好的运行状态。

2.2泵轴的轴向窜量大

对于机械密封而言，其密封面是有一定的要求的，要求比压值处于一定的范围之内。机械密封的弹簧也对压缩量有要求，密封比压也是有一定的要求的。所以，为了确保该比压值，对于泵轴的轴向窜量也有较大的要求，0.5mm是一个极限值。然而，在对泵轴进行机械设计的时候，泵轴窜量过大，使机械密封使用存在问题。在多级离心泵中，工作的时候，更容易出现轴向窜量大的问题。泵经过了很长一段时间的工作之后，平衡盘与平衡环发生摩擦，这个指标增加量更大。随着轴向力作用，密封面因为经常发生磨损，可能会损坏，从而丧失了应有的作用。

为了解决这个问题，可以通过设计轴向力的平衡装置来减小轴向窜量。所以，为了实现这个目的，可以考虑从两个方面人手。第一方案是平衡盘加轴向止推轴承，通过这个轴承的作用，可以对轴向进行位置限定。第二个方案是平衡鼓加轴向止推轴承。在平衡鼓的作用下，可以使轴向力大部分被平衡，剩下的部分通过止推轴承来受力，这样平衡鼓和轴向止推轴承这两者能够实现轴向限位的目的。在第二种方案中，我们需要注意设计好平衡鼓，特别注意其合理性。

2.3弹性元件弹性缺失

在拆卸检查弹性部件的过程中，经过多次操作之后，弹性部件会出现弹性缺失的情况。这是因为很多材料用于高温下制作弹簧和波纹管，长此以往，会出现弹性降低，进而出现密封面泄露的情况。金属波纹管高温损失在所有的机械密封故障中非常普遍。另外，当弹簧处于长时间的高温高压状态的时候，会出现疲劳破损的情况。除此之外，弹簧处于高温状态的时间过长，会导致其容易发生腐蚀。换句话就是说其耐腐蚀性能减弱。

为了应对弹性元件弹性缺失这个问题，我们通常使用的策略就是每隔一段时间更换新弹簧。我们可以考虑多选择一些耐高温的弹簧元件，并且做好其检查工作和保养工作，这样也可以提高弹性元件的正常工作率。

2.4无辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设置不合理

在机械密封中，辅助冲洗系统也是极为关键的。通过这个系统，能够使密封面得到很好的保护作用。不仅如此，还可以实现对密封面的冷却和润滑作用。所以，这个系统必不可少，如果配置不正确、不合理，密封效果会大大打折扣。另外，如果设置了这个辅助系统，但是冲洗液的纯度和流量、压力不符合标准，也会导致冲洗效果不理想，使密封效果大受影响。所以，为了避免这些问题，务必要设计好辅助冲洗系统。对于该系统，冲洗压力一般也有一定的要求。

3结束语

在离心泵的工作过程中，导致其机械密封失效的因素数量有很多。其机械密封的原因，除了自身因素有关，还与运行的状况和工艺条件等等因素有关。所以，我们要对其磨损情况观察清楚，对其原因做细致的分析，追本溯源，这样才能采取针对性的措施对其进行有效处理，这样才可以使离心泵的机械密封可靠性增强、安全性提高。