據(jù)中國石化行業(yè)統(tǒng)計，80%以上的深圳離心泵廠家采用機(jī)械密封。由于工況不同，離心泵在輸送物料的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)機(jī)械密封處的物料泄漏，污染環(huán)境，浪費(fèi)能源。
機(jī)械密封是離心泵的主要易損部件之一，因此大多數(shù)泵的故障都是由密封失效引起的。據(jù)統(tǒng)計，機(jī)械密封故障引起的泵故障占設(shè)備故障率的50%以上，因此有必要對離心泵機(jī)械密封泄漏進(jìn)行分析和改進(jìn)，以降低泵的故障率。
一、離心泵的工作原理和機(jī)械密封裝置的作用
離心泵通過電機(jī)和聯(lián)軸器使葉輪高速旋轉(zhuǎn)。葉片之間的液體被葉片推動。在離心力的作用下，泵中的液體不斷從中心向四周拋擲。當(dāng)泵中的液體從葉輪中心拋向邊緣時，在中心形成低壓區(qū)。由于液體進(jìn)入泵前的壓力大于泵吸入口的壓力，在壓力差的作用下，液體通過吸入管被連續(xù)吸入泵內(nèi)，以補(bǔ)充排出液體的位置。只要葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，液體就會不斷地被吸入和排出。
當(dāng)泵軸穿過泵殼時，當(dāng)動部件和靜部件之間存在間隙時，泵中的液體將從間隙中泄漏出泵。如果吸入端是真空的，外部空氣會泄漏到泵中，嚴(yán)重影響泵的運(yùn)行。為了減少泄漏，軸端密封裝置一般安裝在動靜間隙處。軸封裝置是離心泵的重要組成部分，直接關(guān)系到離心泵的正常運(yùn)行。現(xiàn)在軸封裝置一般采用機(jī)械密封。
二、機(jī)械密封的原理
機(jī)械密封是一種軸向端面密封裝置，它依靠彈性元件移動，靜環(huán)端面密封副預(yù)緊和中壓壓縮彈性元件壓力來實現(xiàn)密封。
機(jī)械密封通常由靜環(huán)、動環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。動環(huán)和靜環(huán)的端面形成一對摩擦副，動環(huán)通過密封室中液體的壓力將靜環(huán)的端面壓靠在兩環(huán)的端面上，并在兩環(huán)的端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奶囟▔毫Γ⒈３謽O薄的液膜以達(dá)到密封的目的。
當(dāng)泵不運(yùn)行時，由擠壓元件產(chǎn)生的壓力可以確保泵的端面彼此接觸，確保密封介質(zhì)不泄漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封圈密封動環(huán)和軸之間的間隙，密封靜環(huán)和壓蓋之間的間隙，并緩沖泵的振動和沖擊。機(jī)械密封在實際運(yùn)行中不是一個孤立的部件，它是與泵的其他部件結(jié)合在一起運(yùn)行的。
三、機(jī)械密封輔助設(shè)施——沖洗裝置
沖洗裝置是機(jī)械密封最重要的輔助設(shè)施。在泵運(yùn)行過程中，必須沖洗密封腔中沉積或形成的雜質(zhì)。否則，機(jī)械密封靜環(huán)將失去其可漂浮性，彈簧將由于顆粒雜質(zhì)的結(jié)晶和沉淀而失效。更嚴(yán)重的是，顆粒磨損和雜質(zhì)進(jìn)入摩擦副會加劇磨損，導(dǎo)致機(jī)械密封快速失效。因此，一般來說，泵的機(jī)械密封應(yīng)該沖洗。