泵的零泄漏密封(1)

1、泵的零泄漏密封泵的零泄漏密封(1)摘要本文摘要介紹離心泵用旋轉(zhuǎn)密封實現(xiàn)零泄漏的幾種方法的原理及應(yīng)用現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞離心泵密封零泄漏綜述1.前言泵的應(yīng)用十分廣泛，其旋轉(zhuǎn)軸用密封是泵中關(guān)鍵的部件。介質(zhì)的泄漏不但造成浪費，而且污染環(huán)境，甚至危機(jī)設(shè)備運行和人身安全。泵的密封性能是評價泵產(chǎn)品質(zhì)量的一個主要指標(biāo)。如何實現(xiàn)泵軸封的零泄漏，國內(nèi)外都進(jìn)行了大量的研究，近年來零泄漏技術(shù)迅速發(fā)展，其應(yīng)用越來越廣泛。本文就幾種常見的零泄漏方法（或裝置）作簡要

2、介紹。2.填料密封的無泄漏技術(shù)通常的填料密封需要注入一定的沖洗水或潤滑液，填料壓蓋不能壓得太緊，應(yīng)達(dá)到滴水不成線的效果，才能保證填料的正常使用。也就說，傳統(tǒng)的填料是有一定的泄漏的。一種新型的層狀剪切填料改變了人們的傳統(tǒng)觀點。1995年美國赤士盾（CHESTRTON）公司推出一種新型的革新填料，一種層狀剪切式密封填料CMS2000問世。［1］CSM2000型填料由純合成的KEVLAR纖維、高純的石墨、PTFE（聚四氟乙烯）、有機(jī)密封劑等材

3、料混合組成，形成一種無規(guī)格限制的黑色膠狀物。使用時，在填料函的前后端裝入編織環(huán)或石墨填料，中間用高壓注入槍注入CSM2000的膠狀物，直至充滿。在軸旋轉(zhuǎn)運動過程中，CMS2000填料中的KEVLAR纖維會纏繞在軸（或軸套）上并隨軸同步旋轉(zhuǎn)，形成一個“旋轉(zhuǎn)層”。在填料函內(nèi)壁附近，CMS2000填料粘附其上，形成一個“不動層”。這樣，泵軸的轉(zhuǎn)動使填料的處在中間的填料層作剪切運動，這是因為填料間吸引力極小。其層間摩擦系數(shù)很小。這種填料具有以下

4、特點：（1）填料內(nèi)外層分別粘附在軸和填料函腔，泵送介質(zhì)必須擊穿填料才可能外漏，在填料的許用范圍內(nèi)達(dá)到完全無泄漏的效果；（2）由于填料與軸無相對運動，所以不磨損軸；（3）可進(jìn)行在線修復(fù)；（4）由于填料層間摩擦系數(shù)很小，比普通填料與軸的摩擦損耗小，因而耗電低。（5）安裝簡單；（6）不需要沖洗；（7）庫存低，適應(yīng)不同填料腔。這種填料也存在一些不足而限制其適用范圍。它在高溫下，會分解放出氧化氫、二氧化碳、一氧化碳等有害氣體。另外，其使用壓力有限

5、。在CSM2000推出后，赤士盾公司又推出了在高溫下使用的新一代產(chǎn)品。表1給出了幾種產(chǎn)品的使用條件。表1赤士盾產(chǎn)品成分及性能名稱第一代第二代第三代纖維KEVLARKEVLAR特種合成纖維填充物石墨＋PTFE高分子硅脂PTFE鱗片狀石墨PTFE成分密封劑有機(jī)密封劑有機(jī)密封劑高級有機(jī)硅密封劑溫度－18℃～200℃－40～204℃－50～750℃壓力0.7MPa1.0MPa1.5MPa線速度8ms10ms18msPH4～131～131～14通

6、常情況下，泵用干氣密封可分為三種結(jié)構(gòu)，即機(jī)械密封＋干氣密封；迷宮密封＋干氣密封＋干氣密封；干氣密封＋干氣密封。如圖，這是一種機(jī)械密封＋干氣密封的組合密封。第一道密封密封介質(zhì)為液體，第二道密封為干氣密封。在兩道密封之間充入惰性氣體作為隔塞氣。第一道密封泄漏的微量隨著外部引入的惰性氣體引自火炬。干氣密封的幾個優(yōu)點：［6］（1）密封使用壽命長；（2）密封功率消耗小，僅為接觸式機(jī)械密封的5％左右；（3）可以實現(xiàn)介質(zhì)的零泄漏；（4）密封輔助系統(tǒng)簡

7、單、可靠、使用中不需要維護(hù)。海南富島化工有限公司的高壓氨泵、氨水泵、氨升壓泵采用了約翰克蘭的干氣密封。中石化股份公司九江公司化肥廠在離心式高壓氨泵中采用了四川日機(jī)密封件有限公司的泵用干氣密封。國外著名的約翰克蘭有限公司、伊格爾工業(yè)株式會社等生產(chǎn)的干氣密封在我國一些要求高泵中得到使用。我國的四川日機(jī)密封件有限公司、丹東克隆集團(tuán)有限公司）、遼寧裕通石化機(jī)械儀表有限公司等也先后開始生產(chǎn)這種介質(zhì)無泄漏的泵用干氣密封。5.動力密封動力密封與上述密

8、封相比，它是廉價，可以由泵廠自己加工的一種普遍的無泄漏的密封型式。常見的動力密封有螺旋密封、副葉輪密封。5.1.螺旋密封螺旋密封是一種非接觸式的流體動密封，它是近幾十年發(fā)展起來的一種新型旋轉(zhuǎn)軸密封結(jié)構(gòu)。螺旋密封在軸（或軸套）或密封腔固定內(nèi)壁加工螺旋槽，也有同時在軸（或軸套）和密封腔固定內(nèi)壁加工旋向相反的螺旋槽。在螺旋密封的間隙內(nèi)充滿粘性液體。當(dāng)泵運行時，螺旋側(cè)壁對流體施加推進(jìn)力，進(jìn)行能量交換，使軸的旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)換成粘性流體的壓力能，獲得一

9、個泵送壓頭。有的資料叫“趕水作用”。從而阻止介質(zhì)的泄漏。這種密封具有（1）它是一種非接觸式密封，所以不磨損軸（或軸套）。（2）密封消耗功率低。（3）密封的徑向尺寸小。（4）可以實現(xiàn)零泄漏。這種密封在單級離心泵、多級泵、油渣泵應(yīng)用較多。張元華在IS、IH泵中應(yīng)用螺旋密封取得了成功。5.2.副葉輪密封副葉輪密封，同螺旋密封一樣，也是一種無接觸式動力流體密封。特別是在介質(zhì)中存在固體顆粒時，其將固體顆粒甩離軸（或）軸套、保護(hù)軸（或軸套）不受磨損