第一篇:浅谈循环水泵填料密封的改进
浅谈循环水泵填料密封的改进
随着石油化工和密封技术的发展,对流体动密封的密封性和可靠性要求更高、更严,而水泵的填料(盘根)密封系统存在着泄漏、磨损轴套,使用寿命短和能耗大等问题,水泵的密封对整个设备运转来说起着重要的作用,如水泵的密封系统泄漏将会严重影响到设备的正常运转。如何选择合适的水泵填料,减少泄漏率,降低成本呢?我车间有循环水泵8台,均采用普通盘根密封,经常出现泄漏,每年维护成本较大,我们利用5#,6# 循环水泵做试验,采用一种新型软填料(CMS-2000),通过多年来运行,确实做到了无泄漏,低维护量,并且能耗明显降低,取得了显著成效,现在我们在进一步探讨如何将此软填料推广运用到所有循环水泵上。
一、填料密封的工作机理
在机械行业中填料密封主要用作动密封,常用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机的转轴密封。在填料密封的设计选择上,我们主要以机械设备的工作条件作为主要考虑因素。选择填料时我们主要看是否具备这几个条件:有一定的塑性,在压紧力作用下能否产生一定的径向力并与紧密轴接触;是否有足够的化学稳定性,不污染介质,填料不被介质泡胀,填料中的浸渍剂不被介质溶解,填料本身不腐蚀密封面;填料是否自润滑性能良好,耐磨,摩擦系数小;轴存在少量偏移时,填料是否有足够的浮动弹性;制造是否简单、填装方便。
因此,我们需要经常对填料的压紧程度进行调节,使填料中的润滑剂在运行一段时间而有所流失之后,再挤出一些润滑剂,同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。当然这样经常挤压填料,最后将使浸渍剂枯竭,所以定期更换填料是必要的。此外,为了维持液膜和带走摩擦热,有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
二、盘根填料在水泵使用中存在的问题
水泵的轴封一般采用油浸石棉盘根或油浸棉纱盘根。油浸石棉盘根具有耐热性、柔软性好、强度高等优点,但它也有致命的缺点:编结后表面粗糙、摩擦系数大、有渗漏现象,另外使用久了浸入的润滑剂容易流失。浸油棉纱盘根在水中长期浸泡会变得很硬,而且由于膨胀系数大,摩擦力较大。在实际生产中,经常出现这样的状况:新修好的设备,开始运行时轴封状况良好,但用不了多久,泄漏量便不断增加,调整压盖和更换填料的工作也逐渐频繁,运转不到一个周期,轴套就已磨损成花瓶状,严重时还会出现轴套磨断,并且水封环后面更换不到的盘根均已腐烂,无法起到密封作用。
我们在用盘根填料,发现其具有3个缺点:
1、盘根填料与轴直接接触,且相对转动,造成轴与轴套的磨损,所以必须定期或不定期更换轴套。
2、为了使盘根与轴或轴套间产生的摩擦热及时散掉,盘根密封必须保持一定量的泄漏,而且不易控制。
3、盘根与轴或轴套间的摩擦,造成电机有效功率降低,消耗电能,有时甚至达到5%-10%的惊人比例。也就是说:从填料密封的原理来看,流体在密封腔内可泄漏的通道有三处:其一是流体穿透纤维材料造成泄漏;其二是从填料与填料箱体之间泄漏;其三是从填料与轴表面之间泄漏。因此防止水泵泄漏最为关键的措施是:合理选择密封填料,设计合理的密封腔体,调整适当的密封压紧力。
三、组合软填料密封的设计
CMS2000填料填补了这些缺点,有着盘根无法比拟的优势,填料腔体内填充的是一种优良的密封软材料,它耐热-18℃-200℃,最大压力0.7Mpa,最大线速度8m/s,耐腐蚀性强,适用介质PH值范围4-13,主要适用于水介质。这种软填料状态为胶泥状,摩擦系数低、混合体之间分子吸引力小。
1、材料组成
黑色CMS2000由纯合成的KEVLAR纤维、高纯度的石墨、PTFE、有机密封剂四种不同的材料混合组成。其中,KEVLAR纤维是美国杜邦公司的产品,主要用于生产防弹衣的一种人工合成的特种纤维材料,这种材料的最大特点是具有极高的抗冲击强度和抗拉强度;高纯度的石墨是美国赤士盾公司在特殊的生产条件下,如真空状态下,生产出来的产品,能减小其内部的摩擦,其含有的高分子硅脂主要是为了增加CMS2000的抗磨蚀能力;PTFE为聚四氟乙烯的英文缩写;而有机密封剂是由美国赤士盾公司的专业工程技术人员研制的,专门用于CMS2000的一种获得专利的纯合成液体,能有效保证CMS2000良好的密封性能。
2、工作原理
CMS2000利用该产品分子之间极小的吸引力和产品与轴或填料腔内壁的磨擦力形成剪切分层面。在轴的运动过程中,其中部分产品中的纤维缠绕在轴上并随轴同步旋转,形成一个“旋转层”,随着旋转层的逐步增大,轴对纤维的缠绕能力逐步减小,没有与轴缠绕的部分材料将与填料内壁保持相对静止,从而形成一个“不动层”,这样就形成了动密封的两个基本组成部分。密封面形成在材料之间,而不在材料与轴之间,从而达到消除轴套磨损及节能的效果。
3、与传统密封形式比较
1)不会对轴套造成磨损,不需要更换轴套。普通的填料密封,因为轴套与填料之间有相对运动产生,所以轴套会被磨损,需要我们经常更换轴套,同时填料也因为磨损造成泄漏,也需要更换,一般来说填料被磨损了10%-15%就需我们进行更换了。以5#泵为例,该泵以前使用盘根,由于轴套磨损严重,每年大修两次,维护工作量较大,使用该填料一年后,检修时发现轴套无明显磨损。同时,由于取消冷却水管,无冷却水泄露。使用该填料多年来,未发现明显泄露。减少检修工作次数。
2)不需要对设备进行更改即可安装。我们可以利用原设备上原有的压盖、原有的轴套(已磨损的轴套亦可)、原有的冲洗或不冷却水注入通道即可。安装简单,不需要对维修人员进行复杂的技术培训。
3)可在线修复,维修劳动强度低。普通的填料密封在失效时,需要维修人员将设备停机,将填料取出后再进行安装, 这样会造成停机损失。CMS2000在维修时可在设备的运动状态下,将注入口打开,接上注入系统后,将材料注入即可重新实现有效的密封,避免了停机损失的产生。
4)避免电力的无谓损耗。普通的填料密封的密封力的来源于压盖将填料的轴向压力而造成的填料的径向扩张力(即填料对轴的抱紧力),这就使得轴必须要克服这种密封力(抱紧力)才能进行运动,轴就必须消耗较大的功率,造成无谓的电力消耗。CMS2000材料的组成为摩擦系数极低的非金属和液体,再加上材料为混合体,分子之间的吸引力很小,轴在运动时不需要克服较大的密封力即可,这就意味着轴功率不会有无谓的消耗。
5)不需要冲洗或冷却。普通的填料密封因为填料与轴套之间产生较大的磨擦热,所以需要采用冷却水来冷却,这样就造成了冷却水的消耗。CMS2000因为磨损区域在材料之间,可以产生的磨擦热较小,不需要采用冷却水系统来冷却,避免了冷却水的流失,也减少了污水处理装置的工作压力。
6)无规格的限制,可大大减少库存。CMS2000为胶泥状物,可根据填料腔容积的大小来决定CMS2000的装填量,作为维修备件库存量可以大大地降低,节约了企业的备件库存,即降低了资金的占用量。
四、经济性分析
以5号泵6sh-9型为例
轴套外径ф60,盘根规格10mm*10mm,填料腔长度L=75mm,原用碳纤维盘根,每年检修两次,原因为轴套磨损(有时伴有轴磨损),每年大概更换盘根四次。
1、从节省能耗考虑
以5号泵为例,该泵为6SH-9型。运行参数为:电机额定功率37KW,运行电流203A~204A。改造后运行电流为198A~200A,下降幅度约为2.5%。
每月节电费用:37*2.5%*720*0.5=333元 则一年为3996元。
而一年所用填料金额为(该填料设计寿命为5年,可反复使用)
CMS2000价格:3.00元/ml
密封腔容积为:π/4 *(802-602)*(0.075-0.02)=120ml
故一次安装CMS2000的价值为:120ml*3 元/ml*2=720元
考虑使用CMS2000填料对电能的节约,安装成本较为经济。
2、从降低检修成本考虑
每年由于轴套磨损检修两次,其中轴套,盘根更换及人工费用约为400元/次,则一年费用为800元。
从以上成本经济性分析可以看出,长期使用CMS2000,在无泄漏的基础上,将能起到良好的密封效果,更能降低生产成本,提高生产的综合效益。
第二篇:离心泵填料密封失效原因及改进措施
离心泵填料密封失效原因及改进措施
[摘 要]近几年来机械产业在不断发展,为我国的经济增长作出了巨大的贡献。在机械产业中有一种常见的设备名为离心泵。因其在油道运输的过程中起着非常重要的作用,一旦出现填料密封失效将会造成严重的影响。为此,本文就离心泵填料密封的问题分析其失效原因并提出改进措施。
[关键词] 离心泵 填料密封 失效原因 改进措施
中图分类号:TH311 文献标识码:TH 文章编号:1009―914X(2013)25―0388―01
离心泵具有耐久、密封的特点,因其性能优异在机械工业中颇受重视。离心泵的填料密封失效这一问题其实是很常见的,企业只需深入了解离心泵的工作原理,分析清楚失效原因,就能运用针对性的措施进行改进。
一、离心泵的填料密封结构
在输油时阻隔油料从泵壳和泵轴之间泄漏出来是离心泵的主要作用,其轴封一般在旋转的泵轴与泵体之间进行密封。为了阻止泵体里有外部气体进入,轴封通常都是采用接触式密封。接触式密封有多种类型,大致分为端面式密封和填料式密封,其中填料密封是本文重点讲解的对象。为了保证离心泵能安全运作,根据不同环境填料密封分为了三个种类:膨胀石墨填料密封,碗式填料密封和软填料密封。填料式密封的工作原理就是在壳体与轴之间充当密封材料,因其具有一定的弹性能使填料在受到轴向力压紧后能贴在轴的表面上,所以就能有效阻止油料外泄,使密封空间与外界隔绝。下面针对不同种类的填料密封进行结构和特点分析。
(一)膨胀石墨填料密封
由于其消耗功率比一般填料密封低,所以能适用于密封压力不大于3.5MPa,工作温度为380摄氏度的环境下。油泵膨胀石墨填料与其他填料密封种类相比较要好得多,其耐热性、耐磨性、密封性、柔软性、弹性都很优秀,是不错的密封材料。
(二)碗式填料密封
碗式填料密封由于结构能简单制作,成本底下,且密封性不会太差,是一种比软填料密封好的密封材料。对泵轴的磨损小,能适用于旋转密封压强为5MPa,线速度不大于为3米每秒的场合。
(三)软填料密封
一般用于普通油料的或油料温度不高于250摄氏度的油泵密封。因密封软填料材质上与其他类型有所不同,密封腔内的油压不能大于3.5MPa,导致其消耗功率比其他材质的要大。且因其密封结构过于简单,紧力不足,线速度只能达到每秒20米的状态,所以靠近压盖处的填料会因为磨损过快而失去作用。相对于面端式密封的基本结构,填料式密封中一般由螺母、封油环、长扣双头螺栓、填料压盖和填料套构成。为了使填料密封的油料渗漏量控制在每秒六滴的范围之内,在填料式密封正常工作中,可以通过压紧填料的方式,减少泵轴处泄漏液体。需要注意在压紧填料的过程中不能用力过大,否则会造成轴和填料之间磨擦过多导致内部发热,降低泵的工作效率。就现阶段而言,填料密封还存在着一些缺点,如使用时间不能太长,日常维护频繁,密封效果还有待提高。
二、填料密封失效原因
(一)油封结构不合理
离心泵的填料密封结构在设计上就存在先天性的缺陷和隐患,主要是因为在油泵的轴向密封期间存在不合理性。首先泵的高压地方是油封最基本工作介质,其他地方渗入填料函的油压比它还要低,由于圈数少,只有5-7圈的填料相隔着,所以填料函上边的油封孔和填料压盖的距离比较近,导致容易引发高压密封油外泄。其次在补充添加填料在添加补充期间很容易会出现将油封环压入填料函内部的情况。此时密封的油无法扩散,导致油封孔外侧的填料压力上升,密封难度加大,油封环与泵盖上的油封孔错位,最终失去密封作用。同时,填料环安装在填料函的中央,填料环上的孔应与冲洗油孔相吻合,这就增大了更换填料的难度和工作量。
(二)侧向压力分布不均匀
填料的耗损过快,密封性能下降是侧向压力分布不均匀所造成的后果。在工作人员对填料压盖施加压力时,会导致出现反方向的弯曲、不规则扭转、断口等现象。这是因为在轴套和密封填料之间的侧向压力和密封间隙内的压力是会沿轴向分布的,这样很容易造成密封失败,使被密封的油料压力大于侧向压力。当出现这种情况的时候,如果填料再接近填料压盖,就会导致里面的轴套与填料之间阻力升高,产生出大量的热气,使填料硬度增强并开始变得脆弱起来,失去了原有的弹性,最终填料的磨损大大提升,泵轴机械性能下降。再这样继续下去,填料的密封效果将会越来越差,填料压盖的压力被再次加大,导致压盖处的工作状况恶化,如此循环下去,使得密封完全丧失其应有的稳定性。
(三)填料压盖压力失衡
填料函的中间一般有填料环,其中大概有五至十根的盘根。在一般使用过程中,由于没有压力显示扳手的辅助,通过人工控制螺旋的松紧程度是很难控制压力的。且人的力度难以掌握,在用力过大的情况下将会导致密封填料破损,使填料的侧向压力沿轴的分布不均匀,稳定性与可靠性大大下降。而用力过少却会造成密封度不足,导致油料泄露。在这种情况下可以先通过拧紧压盖两侧的螺栓产生预导压力来压实填料。
(四)密封的适应性差
泵轴主要受变应力的影响,过于巨大的变应力会对其造成损坏。严格来讲,普通填料不能有径向偏心量较大的旋转轴,由于存在着外界因素的影响,在不利条件的干扰下会导致旋转轴的偏心量超过一定的数值,这将会使轴套与填料之间产生间隙,大大增加泄漏的几率。因此为了安全起见,必须将径向偏心量规定在小于0.05毫米的范围内。
三、加强填料密封的措施
(一)减轻腐蚀引起的密封失效
在平时的离心泵定期保养工作中应做好检查,替换超过保养期限的密封件,对其他需要保养的零件进行清洗,涂上高纯度耐腐蚀的透平油能更有效地减轻腐蚀引起的密封失效。
(二)消除泵抽空和汽蚀
一方面,因为输送介质的温度有一个规定范围,工作人员必须对其进行控制,使温度保持在80摄氏度以下。其中还必须确保相连旁接介质罐体的液位要一直处于正常状态,不能高过安全标准。控制好离心泵进口的压力,尽量确保压力保持在0.2-0.4MPa之间;另一方面,为确保工作环境处于一个安全的状态,必须增加工作人数,加强员工的工作细心度。员工要认真学习好工作岗位的相关技能,在培训课程中要求员工把离心泵的操作规程牢记于心。最后还需要各单位做好沟通,在清管器到站之前将输管线清关期间与调度室的关系协调好,提前停止泵的运行。这样就能有效防止在离心泵开启之前出现入口阀没有开启,泵体没有放空和盘泵的状况出现。只要使填料密封在摩擦期间有润滑介质就能有效防止低级错误的发生。
(三)选择合适的材质消除摩擦 为了增强填料密封的寿命,采用的零件必须要耐磨耐腐蚀、摩擦系数小、端面比压小。耐磨性的材料可以使用碳化硅、氮化硅陶、堆焊硬质合金这类型的材质。改进零件的材质,可以更有效地提升工作寿命,降低磨耗。其中为了提高通过选材的改进,更有效地降低磨损,可以选择高速钢—碳化硅这种常见材料,因其拥有密封效率高的特性,对填料密封有着不错的效果。
(四)对密封圈的更换
由于填料密封过量工作,会造成密封圈的密封效果失去作用的情况出现。这时候一定要快速对密封圈进行更换,特别是在泵的二保规定期限到达以后,对密封圈的检查和替换更加频繁,为了防止密封圈的失效所带来的影响,使用有质量保证的密封圈也是必要手段。
参考文献
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第三篇:超高压压缩机填料密封失效分析及改进措施
超高压压缩机填料密封失效分析及改进措施
概述:
茂名石化公司化工分部1#高压聚乙烯装置C-4202二次压缩机是1#高压装置的核心关键设备,是由意大利新比隆公司(NUOVO PIGNONE)设计制造。机组型号:8PK/2,设计压力269Mpa,属于超高压压缩机。机组由四个一段缸和四个二段缸组成,共八个气缸。分两段压缩,采用对置式结构。主要参数表1:
表1 机组主要参数
参数 设计值
介质 乙烯 排气量 kg/n 57659 电机功率 KW 10200 转速 r/min 214 一段入口温度 ℃ 40.6 一段出口温度 ℃ 99 二段入口温度 ℃ 38.9 二段出口温度 ℃ 78 一段吸气压力 MPa 24.24 一段排气压力 MPa 120 二段吸气压力 MPa 110 二段排气压力 MPa 250 该机组1996年8月投产,投产初期,二级气缸填料盘经常出现环向开裂,导致填料密封失效,后经专家系统和全面的分析研究并在实际中实践,填料盘开裂现象得到扼制.但由于填料盘磨损快,密封失效也经常发生,据统计2000到2004年因机组密封失效停车抢修次数就达到50次,平均每年达10次之多,给装置安、稳、长、满、优生产带来很大的影响。
1机组气缸的基本结构和填料密封结构及密封原理
1.1机组气缸的基本结构
如图-1所示(以二段为例),由气缸座、气缸外套、气缸、填料函、气缸头、组合阀、气阀压盖等到组成.填料盘与气缸,气缸与吸排气组合阀之间的密封全
0 部采用金属与金属直接接触密封,其密封面为平面,表面采用特殊研磨处理,确保密封可靠,其压紧力由六条螺栓经液压拉伸紧固。
图1 机组气缸的基本结构
1.2 密封结构
如图2所示,从低压侧到高压侧中由0-8号盘共9个填料盘组成,其中8号盘内装节流环,7号盘内装导向环,6号—1号盘内装为三瓣直口密封环和三瓣斜口密封环。节流环、导向环、三瓣直口密封环、三瓣斜口密封环,均为耐热、耐压、耐磨的铜合金制成。1—6号盘中低压则为三瓣斜口填料环,高压侧为三瓣直口填料环。为使各切口相互错开一定的角度,两环之间通过定位销确定各自的位置。同时由于填料环是铜合金与柱塞之间有往复运动,需加注润滑油进行润滑,所以填料盘开有润滑油孔,注入润滑油润滑。为带走填料环和柱塞往复运动而产生的摩擦热,在填料盘的外部还设置了冷却系统进行冷却,避免填料环柱塞的温度升高。
图2 密封结构 1.3 密封原理
在每个密封单元中两填料环都是由弹簧提供径向压力而对柱塞表面产生预紧,填料环与填料函室间充满密封气体,形成第一密封面。在此条件下被密封的气体因不能通过柱塞与填料环的间隙,便进入填料环与环槽即填料函之间的侧隙,并充满背隙空间。侧隙内气体压力使填料环与下一道填料函的密封端面压紧,形成第二密封面,如图3所示。同时背隙中的气体压力作用于填料环的背面,又加强了第一密封面密封效果。第一密封面是填料环起密封作用的关键。如果第一密封面被破坏,填料环与柱塞之间出现间隙,气体就会直接从间隙处流出,那么环背压力就建立不起来,此时,填料环虽然仍然与填料函的端面接触,但此密封面不能起到密封作用。第一密封面是以填料环的弹性元件提供的弹簧力为基础建立的,该力与环背气体压力相比很小,后者是帮助前者加强密封的。如果弹簧的紧力消失,那么填料环与柱塞间就会出现间隙,气体可直接从该处短路泄出,环背压不能建立,此时密封失效。
图3 密封原理
填料环在理想的工作状态下,即第一密封面与第二密封面均密封良好,这时漏气的通道就只能是环的开口间隙处。气体首先从气缸流经柱塞和填料环的间隙,通过填料环侧隙空间,流入填料环的背隙空间,这时积聚在整个空间内的气体将通过各个开口间隙,沿下一道密封函与柱塞的间隙流出。
由于填料环存在开口泄漏,以及柱塞和气缸、密封环间的间隙,都会造成泄漏,因此利用一道密封环阻止泄漏是不可能的。该设备采用了多道密封单元,组成一个串联节流系统,使气体每通过一道密封环就产生一次节流,先节流后膨胀,2 当气体从填料函与柱塞间的间隙进入函室过程中,气体先在窄缝中动能增加,压力减小,在进入下级填料函时流束截面突然扩大后,气体在腔内形成强烈的漩涡,大部分动能再转变成热能,总压头下降,泄漏量也随之减少,在超高压力的气体经气体节流环减压后,再经5道填料环密封减压,最终压力由250 MPa降到0.5 MPa左右,泄漏量在0-50kg/h之间,从而达到阻止泄漏的目的。2 密封失效的主要因素
2.1填料盘密封面失效的主要因素
我们知道平面填料的密封有五处:(1)填料盘与填料盘接触面;(2)填料盘与气缸的接触面;(3)主副密封圈的内圆面与柱塞的外表面的接触面 ;(4)主密封圈切口之间的接触面;(5)副密封圈与主密封圈与填料盘之间的接触面。从失效密封拆卸发现,五个接触面都有不同程度的损伤。主要是气缸密封面及填料盘密封面,特别是高压端的4、5、6号填料盘,表面出现气蚀斑点、结焦,表面颜色发蓝,有很明显介质冲刷痕迹,甚至有的产生裂纹,碎裂。经认真分析研究认为填料盘气缸面的损伤主要是疲劳损坏、微动磨损和气体渗透所产生。
1)压缩机气缸、填料盘在柱塞往返工作状态下,要承受着高达250MPa以上的压力,每完成吸气和排气的一个过程,气体压力都将在110MPa-250MPa之间频繁波动,从而使密封面承受一个非常大的脉动压力。这样在每个循环过程中就使气缸、填料盘密封面产生非常大的交变压力作用下;填料盘密封面可能产生细微的裂纹,随着时间的延长裂纹逐步扩展、长大,形成宏观裂纹,最终贯穿填料盘,造成填料盘开裂,如图4所示。
图4 填料盘
2)由于相邻填料盘之间的密封函压差大,填料盘密封面工作时由于应力不同而产生滑动,产生微动磨损.如图-4所示:相邻二块填料盘之间由于有填料的节流,填料盘内圈承受的压力是不同的,特别是在压力较高的情况下,相邻二块填料 3 盘的压差就变得很大。因此,相邻二块填料盘由于内压而产生的变形就相差很大。而压缩机工作时,气体的压力是周期性波动的,所以填料盘的内压也将产生周期性波动,其径向变形也随压力的波动而变化。由于相邻二填料盘在压缩机吸气和排气时因内压而产生的变形之差不一样。所以,二填料盘就会在接触面处产生径向滑动,从而引起微动磨损。
由于以上气缸、填料盘密封面脉动引起的交变应力作用及填料盘之间压差大产生的径向滑移产生的微动而引起的磨损,而使气缸、填料盘密封面产生疲劳。加上填料盘密封室是气体聚集的地方,气体随着密封面磨损的微小间隙渗透进去,并发展到一定的程度,气体就贯穿整个密封面,导致填料盘的密封失效。2.2填料密封环损坏失效
经过对填料环的拆检,发现有的填料函结满一层厚硬的低聚物及焦垢,填料环磨损严重,有的产生疲劳裂纹、碎裂、结焦,干磨的现象,如图5所示, 经分析是缺少润滑油,润滑效果不好和填料环的应力腐蚀及低聚物的积聚引起,导致料环的磨损。
图5 断裂的填料环
1)润滑油的影响。从填料密封和润滑原理分析,由注油器向填料函输送的高粘度内部润滑油,在正常操作时填料函内各元件和柱塞形成的间隙空间充满油,在柱塞和填料表面形成油膜,同时还应很好地附在滑动表面并且有较高的粘度,以便于维护两填料函密封面独立的油膜。所以油量要充足,以保证各元件能形成油膜。经细致检查发现有的两个填料盘间注入油孔有错位现象,如图6所示。
图6 两个填料盘间注入油孔有错位现象
2)填料腐蚀问题。对失效的填料环进行检查发现,填料环表面有大小不一的浅沆,越接近内径越明显,还带有细小的裂纹,有明显的应力腐蚀和疲劳腐蚀现象,在高温下的腐蚀现象更严重。经分析这种现象为脱锡腐蚀,腐蚀产生黑色的沉积体积聚在填料环上,表面形成许许多多的凹坑处产生集中应力。在压缩压力的作用下,造成填料环由于强度不足而发生断裂。
3)低聚物的影响。填料函内积聚大量低聚物。在停车过程中若压力下降快,造成填料函中的高压乙烯急剧泄漏而发生节流膨胀。在填料函中产生制冷效果,冷冻后的低聚物非常坚硬。积聚在填料函中的低聚物占据填料函间隙空间,使填料函内部润滑油显著减少,润滑效果下降。低聚物还堵塞填料环与密封函的气体通道,使气体只能从柱塞表面高速冲过,将柱塞表面的油带走,形不成所需的油膜,加速了密封组件的磨损。3 预防及改进措施
1)检修时对填料盘进行着色探伤或磁粉探伤等方法对密封面进行定期检查,发现疲劳破坏或裂痕时应及时修复;
2)在密封面进行研磨修复时,要保证密封面的表面尺寸和形状精度,要求平面度误差不大于0.001mm,平行度误差不大于0.02mm,安装时密封面与柱塞轴线相互垂直;
3)选择满足技术要求的润滑油,将原来矿物油更改为具有粘—温特性好、无毒、乙烯熔解度小、粘压性良好的聚乙二醇合成润滑油;
4)保证内部润滑油所需的流量。检修时对注油孔错位现象,采取在两填料盘注油孔接合处倒角处理,如图7所示; 5)检修过程严格控制相关间隙尺寸,保证装配精度,填料修复时要消除棱角,保证过渡圆滑;
6)在工艺生产过程中,要求上游过滤器、高压分离器应控制在合适的操作温度。增加排低聚物的频次,减少低聚物积聚;
7)确保操作平稳,防止压缩机的压力突然升高而造成对压缩机填料密封的破坏。
8)在检修填料密封时,一定要认真检查油封。同时也要检修中心组合阀和出入口阀,以免出入口阀的泄漏而造成机组不必要的停机。
图7 改造后的注油孔 检修时的注意事项
1)认真按照检修规程进行操作,拆卸及组装填料密封和中心阀时,做到文明施工,一定要用专用工具进行施工;
2)对拆御下来的柱塞一定要注意保护。因为一段柱塞是表面覆加碳化钨,二段柱塞全部是碳化钨制作而成,对酸性腐蚀特别敏感。所以在各种情况下手都不能直接接触柱塞的表面。拆下来后应包裹好放在专用木盒里;
3)注意检修质量,各间隙一定要符合需求。对各密封面的平面度、平行度、垂直度、粗糙度达不到要求时,绝不能回装,表面不应有缺陷;
4)注意清洁,保证各密封面的干净。气缸填料盘安装时表面一定要用酒精清擦拭干净,再用压缩风吹干才能组装;
5)认真检查各油路的畅通,注油孔不得堵塞、有杂物。填料盘及气缸要确保对正、不能错位,0#盘必须入销定位;
6)注意检查各0型圈,在许可的情况下尽量每次更换;0型密封圈回装要 抹上凡士林润滑,防止切边;
7)液压紧固螺母时要分二次进行,第一次打压在要求压力的四分之一左右,第二次打压至要求的压力,确保紧固螺栓紧力符合要求。5 结论
通过对C-4202超高压压缩机的填料盘磨损及影响填料密封使用寿命短的问题,进行系统的分析研究,提出了解决对策,采取了一系列措施进行改进,收到了很好的效果,大大降低了填料盘和填料密封磨损频率。填料盘开裂现象近三年来没有再发生,使用周期已明显延长。现在二段缸一般都能使用一年多,有的已达到二年多时间。一段缸使用时间更长。下面是10年以来维修次数的统计图。
参考文献
1.倪继军超高压压缩机填料盘的微动磨损〔J〕.广西机械,2003.(6),43~48; 2.茂名乙烯工程建设指挥部,高压聚乙烯车间C24202指导说明书[Z]1995; 3.王璠瑜 主编:《化工机器》,中国石化出版社。
第四篇:密封用填料类似品生产项目可行性研究报告
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密封用填料类似品生产项目可
行性研究报告
填料密封又称为压紧填料(Gland Packings)密封,俗称盘根(Packings)。盘根密封是最古老的一种密封结构,在我国古代的提水机械中,就是用填塞棉纱的方法来堵住泄漏的,世界上最早出现的蒸汽机也是采用这种密封形式的。而19世纪石油和天然气开采技术的生产与发展,使填料密封的材料有了新的发展。到了20世纪,填料密封因其结构比较简单,价格不贵,来源广泛而获得许多工业部门的青睐。
填料密封主要用于机械行业中的过程机器和设备运动部分等动密封,比如离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机、反应釜的转轴密封和往复泵、往复式压缩机的柱塞或活塞杆,以及做螺旋运动阀门的阀杆与固定机体之间的密封
填料装入填料腔以后,经压盖螺丝对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的,接触部位便出现“边界润滑”状态,称为“轴承效应”;而未接触的凹部形成小油槽,有较厚的油膜,接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作用,此称“迷宫效应”。这就是填料密封的机理。显然,良好的密封报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。也就是说,要保持良好的润滑和适当的压紧。若润滑不良,或压得过紧都会使油膜中断,造成填料与轴之间出现干摩擦,最后导致烧轴和出现严重磨损。
为此,需要经常对填料的压紧程度进行调整,以便填料中的润滑剂在运行一段时间流失之后,再挤出一些润滑剂,同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。显然,这样经常挤压填料,最终将使浸渍剂枯竭,所以定期更换填料是必要的。此外,为了维持液膜和带走摩擦热,有意让填料处有少量泄漏也是必要的。
毛毡密封
毛毡密封是在壳体的槽中填以毛毡圈组成的密封结构。在接触式密封装置中,毛毡密封是最简单的一种,它广泛应用于低速、常温、常压的电机、齿轮箱等机械中,用以密封黄油、滑油。毛毡密封还适于防尘,但不宜用作气体密封。毛毡密封用作液体密封时,介质的粘度越大则密封效果越好,对于象煤油这一类粘度较小的液体,毛毡密封的封严效果很差。在毛毡密封中如果使用粗毛毡,则轴的圆周速度只允许在3米/秒以下,若用优质细毛毡,则速度可提高2-3倍,但不能超过10米/秒。如果设计得当,而且轴的硬度高,表面光度好,润滑充分,那么,在个别情况下毛毡密封还可在20米/秒的高速下正常工作。毛毡密封的使用温度一般不超过90℃,使用压力一般为一个大气压力。盘根密封在轴1与壳体(盘根箱)之间缠绕盘根,然后用压盖和螺钉压紧。盘根密封广泛应用于各种泵类(如水泵、报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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真空泵等)的密封,用作液体或气体介质的封严装置。
盘根密封
盘根密封可用于高温、高压。例如,油浸石棉盘根,其密封压力可达12公斤/厘米,介质温度可达250℃。但是盘根密封的速度却较低。例如,用于水泵时,其使用速度上限为6米/秒。这是因为盘根填料不耐磨,而盘根与轴的接触摩擦面很大,且盘根对轴的压力也很大,因而发热及磨损严重。如果密封介质的压力较高,还必须将螺钉4拧得更紧,使盘根刘轴的压紧力更大,这样才能保证高压密封不漏。此时,轴的转速必须降得更低。可见,压力和转速是互相联系的,压力较低时,可允许转速高一些;若压力较高,则必须降低转速,以满足高压密封的要求。一般盘根密封产生泄漏的原因,是由于摩擦产生高温,使盘根中某些成分挥发或碳化而形成漏泄间隙。此时,可更换新的盘根以恢复其密封性能。盘根成本很低,这是其他各种高压密封所不如的。但是,盘根密封所占的体积和重量很大,远不如石墨密封和涨圈密封紧凑、轻巧。[2] 编辑本段填料密封材料特性
①有一定的弹性。在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。
②有足够的化学稳定性。不污染介质,填料不被介质泡胀,填料中的浸渍剂不被介质溶解,填料本身不腐蚀密封面。
③自润滑性能良好。耐磨、摩擦系数小。
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④轴存在少量偏心的,填料应有足够的浮动弹性。⑤制造简单、装填方便。编辑本段渗漏原因
(1)填料选用不合适。例如,选用的填料不耐介质腐蚀、不耐高压或真空、不耐高温或低温等。
(2)填料压盖未压紧。只有受到一定的压紧力时,填料才能产生一定的径向形变,充实泵轴(阀杆)与填料筒内壁之间的间隙,从而起到密封作用。当压紧力很小时,填料的径向形变就很有限,密封效果比较差。
(3)所用填料太细。如果填料太细,当受到填料压盖的挤压作用时,它本身所能产生的径向形变就很有限,不能起到很好的密封作用。
(4)填料切得太短,两切面不能密合。(5)填料安装圈数太少,达不到使用要求。
(6)填料安装不正确。主要是由于填料切口角度过大或过小,填料切面的接合方式不正确,各圈填料的切口没有错开等原因造成填料安装不正确。
(7)填料润滑剂选用不当或失效。用于浸渍填料绳的润滑剂必须具有良好的保持性能、润滑性能和成膜性能。当润滑剂选用不当或失效时,填料绳得不到润滑剂的浸润 ,纤维之间的空隙就得不到密封,泵轴(阀杆)转动时也得不到充分润滑。若填料老化、干裂就表明填料润滑剂已经失效。
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(8)填料保存不当或超过使用期限,造成老化、干裂或丧失弹性。如果填料绳本身丧失了弹性,当受到填料压盖的挤压作用时,难以发生径向形变,就不能充实泵轴(阀杆)与填料筒内壁之间的间隙。
(9)填料筒与压盖筒的径向配合间隙过大。当填料压盖与填料筒不配套、压盖筒的厚度相对于填料腔的宽度小得多时,填料受到压盖的挤压作用就很有限,不能产生充分的径向形变。这种情况常见于一些老式阀门阀杆处的填料密封,但往往不容易被发现。
(10)填料筒内壁或泵轴(阀杆)表面受损(腐蚀、磨损、表面划伤或阀杆螺纹断丝等)。
(11)泵轴(阀杆)弯曲。泵轴(阀杆)的磨损、弯曲或偏心严重是造成渗漏的重要原因。
(12)填料太硬或夹杂颗粒杂质,长期运转造成轴的磨损。试验证明,石棉填料对轴(阀杆)的磨损最严重。
(13)泵的实际扬程过高。一般情况下,对于同一台离心泵,若转速一定,当流量减小时,其扬
程增大。一旦内部介质的压力增大,就可能破坏原来的填料密封形成渗漏。
(14)填料磨损严重。正常装填的填料磨损比较均匀 ,靠近压盖处较大,向内逐渐减小;装填不好的填料,压盖附近在短时间内即出现很大的磨损,而填料深处却无磨损现象。
(15)填料使用时间过长。填料在运行过程中,容易受到磨损、浸报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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蚀、老化、干涸、温度等因素的影响,逐渐失去致密性能而导致渗漏,这种现象在填料密封装置中较为普遍。
另:提供国家发改委甲、乙、丙级资质
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一、市场规模
二、竞争态势
三、行业投资的热点
四、行业项目投资的经济性
第二章 密封用填料类似品生产项目总论 第一节 密封用填料类似品生产项目背景
一、密封用填料类似品生产项目名称
二、密封用填料类似品生产项目承办单位
三、密封用填料类似品生产项目主管部门
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四、密封用填料类似品生产项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、研究工作依据
七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论
一、市场预测和项目规模
二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、密封用填料类似品生产项目工程技术方案
五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、密封用填料类似品生产项目建设进度
八、投资估算和资金筹措
九、密封用填料类似品生产项目财务和经济评论
十、密封用填料类似品生产项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议
第三章 密封用填料类似品生产项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析
第二节 密封用填料类似品生产项目相关政策分析
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一、国家政策
二、密封用填料类似品生产项目行业准入政策
三、密封用填料类似品生产项目行业技术政策 第三节 地方政策
第四章 密封用填料类似品生产项目背景和发展概况 第一节 密封用填料类似品生产项目提出的背景
一、国家及密封用填料类似品生产项目行业发展规划
二、密封用填料类似品生产项目发起人和发起缘由 第二节 密封用填料类似品生产项目发展概况
一、已进行的调查研究密封用填料类似品生产项目及其成果
二、试验试制工作情况
三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、密封用填料类似品生产项目建议书的编制、提出及审批过程 第三节 密封用填料类似品生产项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、密封用填料类似品生产项目建设的必要性
四、密封用填料类似品生产项目建设的可行性 第四节 投资的必要性
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第五章 密封用填料类似品生产项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
四、企业从业人数
第二节 重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
六、西南区域
七、华中区域
第三节 企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
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第六章 密封用填料类似品生产项目行业财务指标分析参考 第一节 密封用填料类似品生产项目行业产销状况分析 第二节 密封用填料类似品生产项目行业资产负债状况分析 第三节 密封用填料类似品生产项目行业资产运营状况分析 第四节 密封用填料类似品生产项目行业获利能力分析 第五节 密封用填料类似品生产项目行业成本费用分析
第七章 密封用填料类似品生产项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查
一、拟建 密封用填料类似品生产项目产出物用途调查
二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节 密封用填料类似品生产项目行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
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第三节 密封用填料类似品生产项目行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
第四节 密封用填料类似品生产项目产品方案和建设规模
一、产品方案
二、建设规模
第五节 密封用填料类似品生产项目产品销售收入预测
第八章 密封用填料类似品生产项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料
一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节 建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择
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一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章 密封用填料类似品生产项目应用技术方案 第一节 密封用填料类似品生产项目组成 第二节 生产技术方案
一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析 第四节 土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
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四、土建工程造价估算 第五节 其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
四、生活福利设施
第十章 密封用填料类似品生产项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状
一、密封用填料类似品生产项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能
第二节 密封用填料类似品生产项目主要污染源和污染物
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一、主要污染源
二、主要污染物
第三节 密封用填料类似品生产项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案
一、密封用填料类似品生产项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
二、密封用填料类似品生产项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、密封用填料类似品生产项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施,包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
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第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度
第二节 劳动定员和人员培训
一、劳动定员
二、年总工资和职工年平均工资估算
三、人员培训及费用估算
第十二章 密封用填料类似品生产项目实施进度安排 第一节 密封用填料类似品生产项目实施的各阶段
一、建立 密封用填料类似品生产项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
第二节 密封用填料类似品生产项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
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第三节 密封用填料类似品生产项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
第十三章 投资估算与资金筹措
第一节 密封用填料类似品生产项目总投资估算
一、固定资产投资总额
二、流动资金估算 第二节 资金筹措
一、资金来源
二、密封用填料类似品生产项目筹资方案 第三节 投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
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二、单位成本
三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析
第五节 社会效益和社会影响分析
一、密封用填料类似品生产项目对国家政治和社会稳定的影响
二、密封用填料类似品生产项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
三、密封用填料类似品生产项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、密封用填料类似品生产项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、密封用填料类似品生产项目对合理利用自然资源的影响
六、密封用填料类似品生产项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
第十五章 密封用填料类似品生产项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险
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第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险
第十六章 密封用填料类似品生产项目行业发展趋势分析 第一节 我国密封用填料类似品生产项目行业发展的主要问题及对策研究
一、我国密封用填料类似品生产项目行业发展的主要问题
二、促进密封用填料类似品生产项目行业发展的对策 第二节 我国密封用填料类似品生产项目行业发展趋势分析 第三节 密封用填料类似品生产项目行业投资机会及发展战略分析
一、密封用填料类似品生产项目行业投资机会分析
二、密封用填料类似品生产项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 密封用填料类似品生产项目行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
三、市场风险
四、密封用填料类似品生产项目行业投资风险的规避及对策
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第十七章 密封用填料类似品生产项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见
五、对不可行的项目,提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
第二节 我国密封用填料类似品生产项目行业未来发展及投资可行性结论及建议
第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表
第十九章 密封用填料类似品生产项目投资可行性报告附件 1、密封用填料类似品生产项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、密封用填料类似品生产项目所需成果转让协议及成果鉴定
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北京智博睿信息咨询有限公司 www.xiexiebang.com、密封用填料类似品生产项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表、密封用填料类似品生产项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表 15、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售(营业)收入和销售税金及附加估算表
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第五篇:水泵机械密封漏水的原因介绍
水泵机械密封漏水原因介绍
水泵机械密封漏水的故障是水泵故障中最容易出现的故障之一,所以水泵机械密封也属于水泵部件中比较关键的易损件之一。
水泵选型时机械密封材质一定要能适合用户输送的液体介质,通常水泵出厂都是氟橡胶机械密封有的厂家是丁晴橡胶机械密封,如果腐蚀性比较严重得选用四氟材质的机械密封。
步骤/方法:
1.安装过紧。观察机械密封的动静环平面,如有严重烧焦现象,平面发黑和很深的痕迹,密封橡胶变硬,失去弹性,这种现象是由于安装过紧造成的。处理办法:调整安装高度,叶轮安装后,用螺丝刀拔动弹簧,弹簧有较强的张力,松开后即复位,有2-4MM的移动距离即可。
2.机械密封处渗漏水的第一种可能性是机封的动、静环平面磨损。而造成机封的动、静环平面磨损的原因有六个方面。
3.安装过松。观察机封动、静环平面,其表面有一层很薄的水垢,能够擦去,表面基本无磨损,这是弹簧失去弹性及装配不良造成,或电机轴向窜动造成。
4.水质差含颗粒。由于水质差,含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高,形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象。处理办法:改进水压或介质,更换机封。
5.气蚀。气蚀主要产生于热水泵。由于介质是热水,水温过高产生蒸汽,管道内的汽体进入泵腔内高处,这部份的汽体无法排除,从而造成缺水运行,机封干磨失效,气蚀装自动排气阀,更换机封。
6.缺水运行造成干磨损坏。此现象多见于底阀式安装形式进口处负压,进水管有空气,泵腔内有空气,泵开机后,机封的磨擦高速运转时产生高温,无法得到冷却,检查机封,弹簧张力正常,摩擦面烧焦发黑,橡胶变硬开裂。处理办法:排尽管道及泵腔内空气,更换机械密封。
公司介绍
河北中沃工业泵厂主营大流量单级双吸中开离心泵、混流泵、耐磨渣浆泵、电厂脱硫泵、矿用多级离心泵、压滤机入料泵、管道直联泵、不锈钢化工离心泵、泵用机械密封、柴油机水泵机组等产品,并承揽非标泵产品及其配件的设计、生产与加工,水处理工程设计。信誉第一,质量保证,交货迅速。欢迎各届朋友前来洽谈业务。
河北中沃泵业有限公司