化工泵機械密封失效外部原因分析
瀏覽次數:2959次發(fā)表時(shí)間:2012/9/8 14:30:07
一、泵軸的軸向竄量大
機械密封的密封面要有一定的比壓,這樣才能起到密封作用,這就要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量,給密封端面一個(gè)推力,旋轉起來(lái)使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個(gè)比壓,機械密封要求泵軸不能有太大的竄量,一般要保證在0.5 mm以?xún)?。但在?shí)際設計當中,由于設計的不合理,往往泵軸產(chǎn)生很大的竄量,對機械密封的使用是非常不利的。這種現象往往出現在多級離心泵中,尤其是在泵啟動(dòng)過(guò)程中,竄量比較大。
平衡盤(pán)工作時(shí)自動(dòng)改變平衡盤(pán)與平衡環(huán)之間的軸向間隙b,從而改變平衡盤(pán)前后兩側的壓差,產(chǎn)生一個(gè)與軸向力方向相反的作用力來(lái)平衡軸向力。由于轉子竄動(dòng)的慣性作用和瞬態(tài)泵工況的波動(dòng),運轉的轉子不會(huì )靜止在某一軸向平衡位置。平衡盤(pán)始終處在左右竄動(dòng)的狀態(tài)。平衡盤(pán)在正常工作中的軸向竄量只有0105 ~011 mm,滿(mǎn)足機械密封的允許軸向竄量015 mm的要求,但平衡盤(pán)在泵啟動(dòng)、停機、工況劇變時(shí)的軸向竄量可能大大超過(guò)機械密封允許的軸向竄量.
化工泵經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間運行后,平衡盤(pán)與平衡環(huán)摩擦磨損,間隙b隨著(zhù)增大,機械密封軸向竄量不斷增加。由于軸向力的作用,吸入側的密封面的壓緊力增加,密封面磨損加劇,直至密封面損壞,失去密封作用。吐出側的機械密封,隨著(zhù)平衡盤(pán)的磨損,轉子部件的軸向竄量大于密封要求的軸向竄量,密封面的壓緊力減小,達不到密封要求,終使泵兩側的機械密封全部失去密封作用。
二、軸向力偏大
機械密封在使用過(guò)程中是不能夠承受軸向力的,若存在軸向力,對機械密封的影響是嚴重的。有時(shí)由于泵的軸向力平衡機構設計的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因,造成軸向力沒(méi)有被平衡掉。機械密封承受一個(gè)軸向力,運轉時(shí)密封壓蓋溫度將偏高,對于聚丙烯類(lèi)的介質(zhì),在高溫下會(huì )被熔融,因此泵啟動(dòng)后很快就失去密封效果,泵靜止時(shí)則密封端面出現間斷的噴漏現象。
三、泵軸的撓度偏大
機械密封又稱(chēng)端面密封,是一種旋轉軸向的接觸式動(dòng)密封,它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下,兩個(gè)垂直于軸心線(xiàn)的密封端面緊密貼合、相對旋轉,從而達到密封效果,因此要求兩個(gè)密封之間要受力均勻。但由于泵產(chǎn)品設計的不合理,泵軸運轉時(shí),在機械密封安裝處產(chǎn)生的撓度較大,使密封面之間的受力不均勻,導致密封效果不好。
四、沒(méi)有輔助沖洗系統或輔助沖洗系統設置不合理
機械密封的輔助沖洗系統是非常重要的,它可以有效地保護密封面,起到冷卻、潤滑、沖走雜物等作用。有時(shí)設計員沒(méi)有合理地配置輔助沖洗系統,達不到密封效果; 有時(shí)雖然設計人員設計了輔助系統,但由于沖洗液中有雜質(zhì),沖洗液的流量、壓力不夠,沖洗口位置設計不合理等原因,也同樣達不到密封效果。
五、振動(dòng)偏大
機械密封振動(dòng)偏大,終導致失去密封效果。但機械密封振動(dòng)偏大的原因往往不是機械密封本身的原因,泵的其它零部件是產(chǎn)生振動(dòng)的根源,如泵軸設計不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。
六、泵汽蝕的原因
由于裝置系統操作不合理以及泵進(jìn)口汽蝕性能不好、泵的轉速偏高,在泵的入口處發(fā)生局部汽蝕,汽蝕發(fā)生后,水中會(huì )有氣泡,它一方面會(huì )沖擊機械密封面的外表面,使其表面出現破損; 另一方面會(huì )使動(dòng)靜環(huán)的吻合面的流動(dòng)膜中也含有氣泡,不能形成穩定的流動(dòng)膜,造成動(dòng)靜環(huán)的吻合面的干摩擦,使機械密封裝置損壞。
七、機械加工精度不夠
機械加工精度不夠,原因有很多,有的是機械密封本身的加工精度不夠,這方面的原因容易引起人們的注意,也容易找到。但有時(shí)是泵其它部件的加工精度不夠,這方面的原因,不容易引起人們的注意。例如:泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對機械密封的密封效果是非常不利的。
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