小型轴流泵盘根密封的替代改造

小型轴流泵盘根密封的替代改造

小型轴流泵、渣浆泵、污泥泵在要求不是特别严格的环境下，一般选用盘根(填料)密封件作为轴封。可有时盘根(填料)密封件的使用效果却不理想。骨架油封一般用作轴承外的润滑油密封。一种在污泥泵上用骨架油封代替盘根(填料)件的密封技术，通过多次试验并取得了良好的使用效果。

污泥泵是接触氧化法污水处理装置中的重要设备，其稳定运行直接影响到系统中污泥的平衡。石化某水厂净化车间PTAA/0装置中，剩余污泥泵型号为80WGF，其转速1350r/min，扬程17m，流量50m3/h，轴封采用盘根(填料)密封件结构。电机与泵的传动方式为皮带传动。该设备在运行中经常出现密封泄漏，全部换上新盘根(填料)密封件最多也只能维持一星期。若再压紧盘根(填料)密封件的压盖，就会出现盘根(填料)密封件的烧结现象。

一、密封件漏油原因分析

盘根(填料)密封件腔结构如图1所示，轴套外径45mm，盘根(填料)密封件腔内径70mm，盘根(填料)密封件腔长60mm。盘根(填料)密封件腔体间隙12.5rnm。所采用的盘根(填料)密封件为油浸石棉盘根(填料)密封件，其外形尺寸为1Ommx1Omm，因其尺寸小于盘根(填料)腔腔体尺寸，所以安装时需将其压扁。若采用13mmX13mm的盘根(填料)密封件，由于轴套内径太小，盘根(填料)密封件不能适应盘根(填料)腔空间尺寸，很快就会过热碳化，密封失效，这是泄漏的主要原因。

图1 盘根(填料)密封件腔体结构

二、选择骨架油封做轴封

试用多种材质的盘根(填料)密封件其密封效果均不理想。密封腔的空间可以放入骨架油封，故考虑选用骨架油封来代替盘根(填料)密封件。

1.骨架油封的密封原理及使用条件

骨架油封唇部与轴表面同时存在干摩擦、边界润滑和流体润滑三种情况，并不断交替产生。干摩擦产生磨损，流体润滑产生泄漏。在边界润滑下，密封圈唇口与轴套的界面之间形成一层稳定的流体动压膜，有润滑及密封作用。油膜厚度约在0.0025mm。油膜太厚，流体会泄漏;油膜太薄，骨架油封唇部易磨损。要保证良好的密封效果，必须在骨架油封和轴套之间实现边界润滑。

骨架油封的使用条件为:工作线速度(4-12) m/s。本例中，工作线速度为3.18m/s，符合使用条件。

2.选用骨架油封代替盘根(填料)密封

选择45X70X12的骨架油封代替盘根(填料)密封件。由于五个骨架油封的宽度正好等于盘根(填料)腔的长度，所以在第一次试用时，在盘根(填料)腔内装五个骨架油封，并重新加工一个平面压盖(见图2)用于轴向定位。安装时发现盘根(填料)腔与骨架油封外径配合较松，所以又在其外圈涂少许密封胶。在泵体组装时，轴套应涂些润滑油，避免运行初期油封出现干摩。

图2 安装骨架油封后的密封结构

试车时发现轴与多个骨架油封相摩擦，导致轴套温升很快。为此采用间断运行法，延长轴套与骨架油封的磨合期。随着运行时间的延长，轴套温度逐渐降低，轴套与骨架油封已磨合，可以投人运行。此次改造后，连续运行4个月才出现泄漏。

3.改进骨架油封的润滑冷却方式

第二次改造时去掉中间一个骨架油封，加工一个厚度与之相同的分水环放在中间，其位置对准原冷却水孔(如图3所示)，安装步骤同上。

图3 增加润滑装置后的密封结构

在试车前，从原冷却水孔加人润滑油(46"机械油)，边加油边盘车，直至腔体内完全充满润滑油。试车运行未采用间断试运行法，而是连续运行，边运行边测量轴温。当时的环境温度为30℃，从试车结果看，可以直接投人运行。改造后的剩余污泥泵已连续运行1年多，实现了零泄漏。

经验和常识能让人少走许多弯路，有时创新却能完美解决经验和常识里解决不了的难题，就如同我们这次用骨架油封代替盘根(填料)密封件的改造一样。