博山水泵軸封作用和種類


核心提示:博山水泵軸封作用和種類
軸封作用和種類
泵內壓力和泵外大氣壓力存在著壓力差,為了防止液體泄漏或泵外空氣進入泵內,故要設置軸封裝置。
泵常用的軸封有:1、填料密封;
2、機械密封;
3、浮動密封;
浮動密封適用于密封空壓力>2.5~50Kg/cm2或軸封處的pv值大于90Kgm/cm2.s的情況,泄漏較填料密封和機械密封為大,應用不多。
1、填料密封是把軟填料塞入填料函內,用壓蓋壓緊,靠軸或軸套外表面與填料內表面的柱面形成密封面,在離心泵中應用最普遍。
填料密封裝置一般由填料、填料環、填料壓蓋組成,靠松緊填料壓蓋的方法來調節密封程度,填料壓蓋壓緊,泄漏量減少,但磨擦阻力大,填料及軸或軸套壽命短,嚴重時造成發熱、冒煙。若壓得過松,泄漏增加,甚至能因泄漏過多或大量空氣進入泵內使泵無法正常工作,合理的泄漏量是:液體從填料函中滲出,成滴狀,每分鐘30~60滴左右,對有毒、腐蝕及貴重液體,要求泄漏少,應采用機械密封。
1.1、無填料環式填料密封
當填料函處液體較高(葉輪沒有后密封環和平衡孔)時,填料函不設置填料環,靠泵內高壓液體向泵外流動以阻止空氣進入,這種形式,填料處的潤滑作用較差,壓蓋不宜壓得太緊,應用較少。
1.2、內填料環式填料密封
填料環裝設在填料函底部,由內填料環通入清潔液體,當介質中含有雜質時可以封堵被密封介質,以防填料磨損,常用于雜質泵,當不通入液體時,其作用與無填料環式填料密封相似。
1.3、中填料環式填料密封
填料環裝設在填料函的中部,填料在填料環兩側對稱布置,由填料環通入清潔液體或被抽送的液體既可封堵被密封介質,又可阻止空氣進入,還對填料起冷卻潤滑作用。
此外,還有一些形式的填料密封,因應用較少,就不一一介紹了。
填料的種類也很多,最常用的是油浸石棉繩和油浸石墨石棉繩(盤根),以油浸石墨石棉效果為好。
機械密封
一、工作原理和構造
機械密封是依靠一對相互運動的環的端面互相貼合形成微小的軸向間隙在一定比壓下保持一層極薄的液膜起密封作用的。
機械密封通常由靜環(固定)、動環(與軸同步旋轉),壓緊元件(通常是彈簧或波紋管)、輔助密封元件組成,動環靠密封腔中液體的壓力和壓緊元件的壓力壓緊在靜環端面上,壓緊元件可使停泵時保持端面貼合成密封狀態,輔助密封元件消除動環與軸(套)、靜環與壓蓋之間的間隙,并對泵的振動,沖擊起緩沖作用。
二、機械密封的優缺點(與填料密封比較)(見表一)
表一
(加入表一)
三、分類和應用
1、內裝式和外裝式:
內裝式:彈簧與密封介質接觸,易受介質腐蝕,影響彈力;當介質中有顆粒或易結晶時,會堵塞彈簧;介質粘度大時,彈簧旋轉受阻;優點是彈性力與介質壓力方向一致,可設計較小彈性力。
外裝式:彈簧裝設在密封腔外部,不與介質接觸,無上述缺點,當設計成外流靜止式時,彈性力方向與介質壓力一致,與內裝式相同,當設計成外流旋轉式時,彈性力與介質壓力方向相反,需用大彈簧。
2、內流式與外流式
內流式:質以反離心力方向進入密封端面(由外徑向中心流),離心泵阻礙介質泄漏,泄漏量小,并可防止介質中顆粒進入密封端面。
外流式:介質以順離心力方向進入密封端面(由中心向外徑流),泄漏量大,顆粒易進入密封端面。
3、旋轉式與靜止式
旋轉式:彈簧裝置與軸同轉,結構簡單,徑向尺寸小,但彈簧受離心力作用,動平衡要求高,介質經強烈擾動,易結晶。
靜止式:彈簧裝置不隨軸轉,適用高轉速。
4、平衡型與非平衡型
非平衡型:介質作用在動環上的有效面積(去掉壓力互相抵消部分的面積)大于或等于密封端面面積,端面上的壓力取決于介質壓力,介質壓力增加,密封端面上的壓力成正比增加,高壓時動、靜環磨損加劇,故僅適用低壓(5~8Kg/cm2)情況。
平衡型:密封端面面積大于介質作用的動環上的有效面積,適用于高壓密封,需要指出的是,平衡型通常是指部分平衡,既密封端面仍要承受部分介質壓力,僅很小而已。
5、單端面與雙端面
單端面:在一個密封腔中僅有一對動、靜環;
雙端面:在一個密封腔中有兩對動、靜環,且兩端面中間要以比密封介質壓力高0.5~1.5Kg/cm2的帶壓液體,起封堵密封介質、冷卻、潤滑作用。
單端面結構簡單,裝拆較方便,雙端面結構復雜,裝拆較困難,但泄漏量比單端面小。
在下列情況下,需采用雙端面密封:
a、被密封介質中含有多量磨粒或具有強烈腐蝕性;
b、被密封介質中有毒或貴重;
c、被密封介質中的溫度超過機械密封的允許限度;
d、被密封介質中是負壓或氣體時,采用雙端面,可以改善密封端面的潤滑磨擦條件。
6、單彈簧與多彈簧
單彈簧:僅裝一個同心的大彈簧;
多彈簧:沿圓周方向均勻地裝設數個小彈簧。
(加入表二)
四、選用機械密封應注意事項:
選用機械密封時,應根據被密封介質的性質、溫度、壓力,軸的轉速及選擇。
1、介質性質:
氣體介質:機械密封通常只密封液體介質,如是氣體介質,應選用雙端面。
低沸點、低飽和蒸氣壓液體:應采用平衡型,且選用較大的平衡系數β,并采用有效的冷卻措施。
腐蝕性性質:機械密封的零件應采用耐腐蝕材料。
介質中含有顆粒、雜質:應選用單彈簧,并采用硬對硬磨擦副即WC/WC、加強沖、洗或用封油系統。
有毒、易燃、易爆:選用雙端面。
粘度大:采用雙端面或靜止式大比壓。
2、溫度
低溫(小于00C):選用雙端面,耐低溫材料,采取保溫措施。
高溫(大于800C):選用耐熱材料,加強冷卻。
3、壓力
密封腔內負壓:選用雙端面;
密封腔內高壓:選用平衡型,采用高強度材料,加強冷卻。
壓力變化大(變化范圍小于10Kg/cm2),選用WC/WC。
4、高轉速:選用靜止型和耐磨材料,加強冷卻、沖洗。
泵內壓力和泵外大氣壓力存在著壓力差,為了防止液體泄漏或泵外空氣進入泵內,故要設置軸封裝置。
泵常用的軸封有:1、填料密封;
2、機械密封;
3、浮動密封;
浮動密封適用于密封空壓力>2.5~50Kg/cm2或軸封處的pv值大于90Kgm/cm2.s的情況,泄漏較填料密封和機械密封為大,應用不多。
1、填料密封是把軟填料塞入填料函內,用壓蓋壓緊,靠軸或軸套外表面與填料內表面的柱面形成密封面,在離心泵中應用最普遍。
填料密封裝置一般由填料、填料環、填料壓蓋組成,靠松緊填料壓蓋的方法來調節密封程度,填料壓蓋壓緊,泄漏量減少,但磨擦阻力大,填料及軸或軸套壽命短,嚴重時造成發熱、冒煙。若壓得過松,泄漏增加,甚至能因泄漏過多或大量空氣進入泵內使泵無法正常工作,合理的泄漏量是:液體從填料函中滲出,成滴狀,每分鐘30~60滴左右,對有毒、腐蝕及貴重液體,要求泄漏少,應采用機械密封。
1.1、無填料環式填料密封
當填料函處液體較高(葉輪沒有后密封環和平衡孔)時,填料函不設置填料環,靠泵內高壓液體向泵外流動以阻止空氣進入,這種形式,填料處的潤滑作用較差,壓蓋不宜壓得太緊,應用較少。
1.2、內填料環式填料密封
填料環裝設在填料函底部,由內填料環通入清潔液體,當介質中含有雜質時可以封堵被密封介質,以防填料磨損,常用于雜質泵,當不通入液體時,其作用與無填料環式填料密封相似。
1.3、中填料環式填料密封
填料環裝設在填料函的中部,填料在填料環兩側對稱布置,由填料環通入清潔液體或被抽送的液體既可封堵被密封介質,又可阻止空氣進入,還對填料起冷卻潤滑作用。
此外,還有一些形式的填料密封,因應用較少,就不一一介紹了。
填料的種類也很多,最常用的是油浸石棉繩和油浸石墨石棉繩(盤根),以油浸石墨石棉效果為好。
機械密封
一、工作原理和構造
機械密封是依靠一對相互運動的環的端面互相貼合形成微小的軸向間隙在一定比壓下保持一層極薄的液膜起密封作用的。
機械密封通常由靜環(固定)、動環(與軸同步旋轉),壓緊元件(通常是彈簧或波紋管)、輔助密封元件組成,動環靠密封腔中液體的壓力和壓緊元件的壓力壓緊在靜環端面上,壓緊元件可使停泵時保持端面貼合成密封狀態,輔助密封元件消除動環與軸(套)、靜環與壓蓋之間的間隙,并對泵的振動,沖擊起緩沖作用。
二、機械密封的優缺點(與填料密封比較)(見表一)
表一
(加入表一)
三、分類和應用
1、內裝式和外裝式:
內裝式:彈簧與密封介質接觸,易受介質腐蝕,影響彈力;當介質中有顆粒或易結晶時,會堵塞彈簧;介質粘度大時,彈簧旋轉受阻;優點是彈性力與介質壓力方向一致,可設計較小彈性力。
外裝式:彈簧裝設在密封腔外部,不與介質接觸,無上述缺點,當設計成外流靜止式時,彈性力方向與介質壓力一致,與內裝式相同,當設計成外流旋轉式時,彈性力與介質壓力方向相反,需用大彈簧。
2、內流式與外流式
內流式:質以反離心力方向進入密封端面(由外徑向中心流),離心泵阻礙介質泄漏,泄漏量小,并可防止介質中顆粒進入密封端面。
外流式:介質以順離心力方向進入密封端面(由中心向外徑流),泄漏量大,顆粒易進入密封端面。
3、旋轉式與靜止式
旋轉式:彈簧裝置與軸同轉,結構簡單,徑向尺寸小,但彈簧受離心力作用,動平衡要求高,介質經強烈擾動,易結晶。
靜止式:彈簧裝置不隨軸轉,適用高轉速。
4、平衡型與非平衡型
非平衡型:介質作用在動環上的有效面積(去掉壓力互相抵消部分的面積)大于或等于密封端面面積,端面上的壓力取決于介質壓力,介質壓力增加,密封端面上的壓力成正比增加,高壓時動、靜環磨損加劇,故僅適用低壓(5~8Kg/cm2)情況。
平衡型:密封端面面積大于介質作用的動環上的有效面積,適用于高壓密封,需要指出的是,平衡型通常是指部分平衡,既密封端面仍要承受部分介質壓力,僅很小而已。
5、單端面與雙端面
單端面:在一個密封腔中僅有一對動、靜環;
雙端面:在一個密封腔中有兩對動、靜環,且兩端面中間要以比密封介質壓力高0.5~1.5Kg/cm2的帶壓液體,起封堵密封介質、冷卻、潤滑作用。
單端面結構簡單,裝拆較方便,雙端面結構復雜,裝拆較困難,但泄漏量比單端面小。
在下列情況下,需采用雙端面密封:
a、被密封介質中含有多量磨粒或具有強烈腐蝕性;
b、被密封介質中有毒或貴重;
c、被密封介質中的溫度超過機械密封的允許限度;
d、被密封介質中是負壓或氣體時,采用雙端面,可以改善密封端面的潤滑磨擦條件。
6、單彈簧與多彈簧
單彈簧:僅裝一個同心的大彈簧;
多彈簧:沿圓周方向均勻地裝設數個小彈簧。
(加入表二)
四、選用機械密封應注意事項:
選用機械密封時,應根據被密封介質的性質、溫度、壓力,軸的轉速及選擇。
1、介質性質:
氣體介質:機械密封通常只密封液體介質,如是氣體介質,應選用雙端面。
低沸點、低飽和蒸氣壓液體:應采用平衡型,且選用較大的平衡系數β,并采用有效的冷卻措施。
腐蝕性性質:機械密封的零件應采用耐腐蝕材料。
介質中含有顆粒、雜質:應選用單彈簧,并采用硬對硬磨擦副即WC/WC、加強沖、洗或用封油系統。
有毒、易燃、易爆:選用雙端面。
粘度大:采用雙端面或靜止式大比壓。
2、溫度
低溫(小于00C):選用雙端面,耐低溫材料,采取保溫措施。
高溫(大于800C):選用耐熱材料,加強冷卻。
3、壓力
密封腔內負壓:選用雙端面;
密封腔內高壓:選用平衡型,采用高強度材料,加強冷卻。
壓力變化大(變化范圍小于10Kg/cm2),選用WC/WC。
4、高轉速:選用靜止型和耐磨材料,加強冷卻、沖洗。
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