水泵机械密封毕业论文

机械密封装置的原理机械密封装置是无填料的密封装置。如图1所示它是靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环以及两个端面的紧密接近（由弹簧力滑推）达到密封的。在机械密封装置中，泄漏返回水经动环座套上的高鲁皮夫（Golubiev）反向螺旋槽提升压力，经过通道强制进入动环和静环的间隙中去，以带走摩擦热和冲掉汽泡杂质等。压力密封水一方面顶住高压泄出水，另一方面窜进动静环之间，维持一层流动膜，使动静环面不接触。流动膜很薄，由于高压水的作用，因此泄出水量很少。 2 运行过程中出现的问题及分析 机械密封装置管系的焊接质量差严重影响给水泵的安全，海电200MW给水泵机械密封液温度设计为80℃报警，90℃跳泵。当运行中管系轻微泄漏使机械密封液温度缓慢升高（由于经热交换器的机械密封液减少，或机械密封液得不到良好的冷却）；当管系严重泄漏使机械密封液温度急剧升高。这些都使机械密封动环和静环及贴和面得不到很好的冷却，使动静环过热而损坏。运行中多次发生由于机械密封管系泄漏导致给水泵跳闸，也加重了机械密封的磨损。因此对机械密封装置管系的焊接质量提出了更高的要求。 给水水质对机械密封装置的影响。由于机械密封装置对水质的要求较高，当水质恶化时，由于机械密封装置的循环管系比较细，使机械密封装置急易堵塞造成机械密封液温度升高；当给水泵在低转速运行时，当水质恶化时，由于高鲁皮夫（Golubiev）反向螺旋槽的提升压力较低，使杂质不能被水及时带走，导致杂质沉积在机械密封贴和面处，划伤机械密封动静环的贴和面，使机械密封泄漏。因此必须加强机组启停机和正常运行的水质的监督 运行方式对机械密封装置的影响。 当机组处于经常性的负荷调整，使给水泵处于变工况状态或给水泵经常处于启停状态时，导致给水泵泵轴的瞬间窜动，使给水泵动静环间的贴和面间隙过小，不足以形成流动膜，而造成动静环的干摩擦，使机械密封装置损坏。海电#42给水泵曾出现由于泵组本身的平衡破坏，使推力轴承磨损，导致械密封装置泄漏。因此在运行中尽量减少大幅度的调整泵组。防止机械密封装置损坏。 当给水泵处于正常备用状态时，此时该泵静止。由于该泵备用时必须投入暖泵装置，这时虽然投入了机械密封装置的冷却水，但由于泵组未转动，因此机械密封装置中的水不可能流动，所以机械密封装置的石墨环（静环）处于100℃以上的高温中，而当该备用泵联启立即带负荷时，100℃以上水突然流动起来经过冷却器后变成30℃以上的回水流过机械密封装置的石墨环，使石墨环骤冷而产生裂纹，导致机械密封装置泄漏。因此在泵组正常备用时可加一个小的循环泵使机械密封装置的水流动起来，避免上述现象的发生。

封油有润滑、冷却作用，还有防止输送介质泄漏和负压下空气或冲洗水进入填料函的作用。

封油压力要比被密封的介质压力高0．05～0．2mpa，封油应为洁净、不含颗粒、不易蒸发气化、不影响产品质量的无腐蚀性液体。封油系统通常包括有泵、罐以及起压力平衡、过滤、冷却等作用的辅助设备。

应用特点

真空器件的密封有两种情况，一种是密封件把充满液态介质的某一容器与外部真空空间分割开。在这种情况下，密封件的主要作用是防止液态介质漏入真空空间。另一种情况是密封件把真空内腔与外腔分割开，它的作用是保持要求的真空度。

这种情况比较复杂，因为周围气体介质即使稍微漏入真空腔内，也会使其真空度降低。如果漏入了腐蚀性气体，真空设备就可能损坏。在很多情况下，真空度和真空空间的洁净，对真空条件下进行的各种工艺过程的质量有决定性的影响。

水泵机械密封渗漏主要形式：由于压力产生的渗漏、由于介质引起的渗漏、机械密封周期性渗漏、密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面、转子周期性振动、因其他问题引起的机械密封渗漏机械密封中还存在设计、选择、安装等不够合理的地方机械密封本身是一种要求较高的精密部件,对设计、机械加工、装配质量都有很高的要求。在使用机械密封时,应分析使用机械密封的各种因素,使机械密封适用于各种泵的技术要求和使用介质要求且有充分的润滑条件,这样才能保证密封长期可靠地运转。水泵的机械密封定义：亦称端面密封,其有一对垂直于旋转轴线的端面,该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下,依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合,并相对滑动,从而防止流体泄漏。一、由于压力产生的渗漏（1）高压和压力波造成的机械密封渗漏由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时,会使密封端面比压过大,液膜难以形成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。对策:在装配机封时,弹簧压缩量一定要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,齿轮泵高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理,尽量减小变形,可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料,并加强冷却的润滑措施,选用可*的传动方式,如键、销等。（2）真空状态运行造成的机械密封渗漏导热油泵在起动、停机过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,有可能使密封腔出现负压,密封腔内若是负压,会引起密封端面干摩擦,内装式机械密封会产生漏气（水）现象,真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异,而且机械密封也有其某一方向的适应性。对策:采用双端面机械密封,这样有助于改善润滑条件,提高密封性能。二、由于介质引起的渗漏（1）大多数潜污泵机械密封拆解后,静环和动环的辅助密封件无弹性,有的已经腐烂,造成了机封的大量渗漏甚至有磨轴的现象。由于高温、污水中的弱酸、弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用,造成了机械渗漏过大,动、静环橡胶密封圈材料为丁腈40,不耐高温,不耐酸碱,当污水为酸性碱性时易腐蚀。对策:对腐蚀性介质,橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶。（2）固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏如果固体颗粒进入密封端面,将会划伤或加快密封端面的磨损,高温齿轮泵水垢和油污在轴（套）表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度,致使动环不能补偿磨耗位移,硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长,因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。对策:在固体颗粒容易进入的位置应选用碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封。三、机械密封周期性渗漏防爆自吸泵转子轴向窜动量大,辅助密封与轴的过盈量大,动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转,动、静环磨损后,得不到补偿位移。对策:在装配机械密封时,轴的轴向窜动量应小于,辅助密封与轴的过盈量应适中,在保证径向密封的同时,动环装配后保证能在轴上灵活移动（把动环压向弹簧能自由地弹回来）。四、密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。对策:油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。五、转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡,汽蚀或轴承损坏（磨损）,这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。对策:可根据维修标准来纠正上述问题。六、因其他问题引起的机械密封渗漏机械密封中还存在设计、选择、安装等不够合理的地方。（1）弹簧压缩量一定要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,误差±2mm,压缩量过大增加端面比压,摩擦热量过多,润滑油泵造成密封面热变形和加速端面磨损,压缩量过小动静环端面比压不足,则不能密封。（2）安装动环密封圈的轴（或轴套）端面及安装静环密封圈的密封压盖（或壳体）的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。七、.小型潜污泵机封渗漏引起的磨轴现象（1）715kW以下小自吸式离心泵机封失效常常产生磨轴,磨轴位置主要有以下几个:动环辅助密封圈处、静环位置、少数弹簧有磨轴现象。（2）磨轴的主要原因:①BIA型双端面机械密封,反压状态是不良的工作状态,介质中的颗粒、自吸式磁力泵杂质很容易进入密封面,使密封失效。②磨轴的主要件为橡胶波纹管,且是由于上端密封面处于不良润滑状态,动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递转矩,发生相对转动。③动、静环辅助密封由于受到污水中的弱酸、弱碱的腐蚀,橡胶件已无弹性。有的已腐烂,失去了应有的功能,产生了磨轴的现象。（3）为解决以上问题,现采取如下措施:①保证下端盖、油室的清洁度,对不清洁的润滑油禁止装配。不锈钢齿轮油泵②机封油室腔内油面线应高于动静环密封面。③根据不同的使用介质选用不同结构的机封。对高扬程泵应重新设计机封构,对腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶。机封静环应加防转销。

泵用机械密封是指安装运行在泵类设备中起动态密封作用的装置，避免水泵蜗壳中的流体介质通过泵轴流出水泵外的一种部件；由于水泵多为输送流体介质，具有水平安装、高转速、高压力、带固体颗粒、腐蚀性强等特点，所以泵用机械密封主体材质往往需要抵御固体颗粒的冲刷撞击、高转速带来的密封面高温磨蚀、高压力带来的密封参数不稳定、基体结构件被腐蚀等不利因素的影响，对机械密封密封材质要求较高，通常密封面摩擦副可选材质有镍基硬质合金、钴基硬质合金、无压烧结碳化硅、反应烧结碳化硅、浸金属石墨、聚四氟乙烯填充石墨、聚四氟乙烯填充玻璃纤维、三氧化二铝特殊陶瓷等等；基体材质可选为2Cr13不锈铁、301不锈钢、304不锈钢、316不锈钢、316L不锈钢、904L不锈钢、聚四氟乙烯等等；弹簧补偿件可选材质为哈氏合金、1Cr18Ni9Ti、3Cr13等等；不同于釜用机械密封，泵用机械密封的密封介质多为液体、固液混合物和常压气体等；而釜用机械密封多用于密封高压气体或气液混合物，泄露对环境和生物会造成严重威胁。

机械密封由于具有泄漏量低及不须日常维护的特点，目前在各工业领域广泛取代了压盖软填料密封。在发电厂，对于转动轴的密封，机械密封是最为通用的密封类型，在离心泵等转动机械设备上应得到大量应用。离心泵是发电厂主要辅助机械设备，而振动是发电厂离心泵等机械设备的主要危害之一。过度的振动势必降低机械设备寿命，因此对离心泵健康运行非常重要的一点，是对各种振源的振幅和频率做出正确的评估，以判断这些振动对离心泵机械密封性能的影响，并进而采取相应的对策。对离心泵机械密封性能有影响的振动，从离心泵构造本身和外部运行环境方向来分析，其振源对性能影响及相关对策可以归纳为以下的四个方面。