机械密封
机械密封

机械密封
Mechanical Seals
Main Content
机械密封的工作原理 机械密封的类型 机械密封的主要参数 机械密封设计 机械密封材料 机械密封的辅助措施 机械密封失效分析
机械密封
定义:
机械密封是一种旋转机械,如离心 泵、离心机、反应釜和压缩机等的轴封 装置。机械密封,又叫端面密封 (Mechanical End Face Seal).按国 家有关标准定义:由至少一对垂直于旋 转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹 力(或磁力)的作用以及辅助密封的配 合下保持贴合并相对滑动而构成的防止 流体泄漏的装置。
机械密封材料
(一) 摩擦副材料 根据统计,机械密封的泄漏大约有80%一95%是 由于密封端而摩擦副造成的。除了要保持密封面平 行之外,主要是摩擦副的材料问题。
摩擦副材料应具备下列条件: 机械强度高.能耐压和耐压力变形; 具有耐严磨性,耐高载荷性,自润滑件好; 配对材料的磨合性好,无过大的磨损和腐蚀; 耐磨性好,寿命长; 导热件和散热性好; 耐高温性能好。 Continue
情况之一者,则认为密封失效: ① 从密封系统中泄漏出大量介质; ② 密纣系统的压力大幅度降低; ③ 封液大量进入密封系统(如双端面机械
密封)。
密封失效的外部特征和具体表现形式(P146)
机械密封失效泄漏的原因分析
机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失 效。动、静环端面摩擦副通常靠弹簧椎力来压紧, 阻止泄漏。动、静环压得越紧越不易泄漏,但其间 的摩擦力也随之增大,接触端面在较大摩擦力的作 用下会很快磨损,最后失效泄露。
4)过滤
冲洗液、冷却液或封液中混有杂质,必 须过滤后才能使用。分离杂质可采用普 通过滤器。为不影响机器运转,应并联 安装两个,交替使用。也可以采用磁性 过滤器,使铁屑等杂质吸附在过滤器的 磁套上。旋液分离器结构简单,不易堵 塞,广泛用于分离杂质。
机械密封相关知识点汇总

机械密封相关知识点汇总机械密封是一种常见的工程密封形式,广泛应用于各种旋转设备中,例如泵、压缩机、搅拌器等。
它的主要作用是防止介质泄漏,确保设备的安全运行。
本文将对机械密封的相关知识点进行汇总,包括密封原理、常见故障及维护保养等内容。
一、密封原理机械密封的工作原理可以简述为“静密封、动密封、两者结合”。
其中,“静密封”指的是静止环、动环和密封面之间的紧密接触,形成密封界面;“动密封”指的是动环与轴或轴套之间的接触,以及动环与静止环之间的摩擦,形成密封效果。
两者结合起来,保证了密封件的可靠性和密封效果。
二、常见故障1.泄漏:泄漏是机械密封最常见的故障之一。
泄漏的原因可能是密封件磨损、松动、损坏等。
解决泄漏问题的办法通常是更换密封件或调整密封面的接触压力。
2.磨损:机械密封在长时间运行后,由于摩擦和磨损,密封面可能出现磨损现象。
磨损会导致泄漏和密封效果下降。
定期检查和更换磨损严重的密封件是解决这一问题的有效方法。
3.渗漏:渗漏是指介质透过密封面进入密封腔或透过密封面泄漏到外部环境中。
渗漏的原因可能是密封面间隙过大、密封面表面粗糙等。
通过调整密封面间隙和提高密封面的加工精度,可以减少渗漏问题。
三、维护保养1.定期检查:定期检查机械密封的工作状态是确保其正常运行的重要措施。
检查密封件磨损情况、松动情况以及泄漏和渗漏情况,并及时采取相应的维修措施。
2.保持清洁:保持机械密封的清洁是延长其使用寿命的重要方法。
定期清洗密封面和密封腔,清除杂质和沉积物,确保密封面的平整度和密封效果。
3.润滑:适当的润滑可以减少机械密封的磨损和摩擦,提高其密封效果。
在使用过程中,根据密封件的材质和工作条件,选择合适的润滑剂进行润滑。
4.及时更换:机械密封是一种易损件,其使用寿命有一定的限制。
当检查发现密封件严重磨损或损坏时,应及时更换新的密封件,以确保设备的正常运行。
综上所述,机械密封是一种常见的工程密封形式,其密封原理包括静密封和动密封。
最全机械密封知识(概述原理、优缺点、安装使用、渗漏原因、摩擦副材料)

10.常见的渗漏现象
11.机械密封正常运行及维护问题
12.机械密封摩擦副材料宝典
13.机械密封常用型号
一、机械密封概述
机械密封(端面密封)是一种用来解决旋转轴与机体之间密封
的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿
机构弹力(或磁力)的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对
滑动而构成防止流体泄漏的装置,常用于泵、压缩机、反应搅拌釜
最全机械密封知识(概述原理、优缺点、安装使
用、渗漏原因、摩擦副材料)
中国工业清洗
导
读
1.机械密封概述
2.机械密封优缺点
3.机械密封工作原理
4.机械密封常用材料选用
5.密封材料的种类及用途
6.机械密封安装、使用技术要领
7.机械密封在工业方面发展及应用
8.机械密封冲洗方案及特点
9.机械密封典型失效原因分析
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等旋转式流体机械,也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此,机械 密封是一种通用的轴封装置。
机械密封结构多种多样,最常用的机械密封结构是端面密封。 端面密封的静环、动环组成一对摩擦副,摩擦副的作用是防止介质 泄漏。它要求静环、动环,具有良好的耐磨性,动环可以在轴向灵 活的移动,自动补偿密封面磨损,使之与静环良好的贴合;静环具 有浮动性,起缓冲作用。为此,密封面要求有良好的加工质量,保 证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动 环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈 轴套密封圈等。
(2)寿命长。在机械密封中,主要磨损部分是密封摩擦副端 面,因为密封端面的磨损量在正常工作条件下不大,一般可以连续 使用 1~2 年,特殊场合下也用到 5~10 年。
(3)运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使 摩擦副贴合,在运转中自动保持接触,装配后就不用像普通软填料 那样需调整压紧。
机械密封的工作原理

机械密封的工作原理
机械密封是将两个相对旋转的轴向之间的间隙封闭起来,以防止液体或气体泄露和外界物质进入。
其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 主要密封方式:机械密封通常采用摩擦密封的方式,使用两个相对旋转的密封环来实现密封效果。
其中,一个密封环固定在固定部件上,另一个密封环固定在旋转部件上。
2. 密封元件:机械密封通常由密封环、密封面、弹簧、填料等组成。
密封环通常采用耐磨损、耐腐蚀的材料制成,如碳化硅、硬质合金等。
密封面的质量直接影响着密封效果,通常需要保持一定的光洁度和平整度。
弹簧用于提供压紧力,确保密封环与密封面之间的接触良好。
填料则用于密封部件之间的填充,以防止泄漏。
3. 密封环的作用:旋转密封环与固定密封环之间形成一个微小的间隙,该间隙通过填充物保持一定压力。
液体或气体从高压侧进入间隙后,受到填充物的阻挡,从而形成一定的密封效果。
同时,密封环的旋转也能帮助排出间隙中的润滑剂,减少磨损和泄漏。
4. 密封效果的评价:常见的密封效果评价指标包括泄漏率和摩擦功。
泄漏率指的是通过密封间隙泄漏的液体或气体的数量,通常用单位时间内泄漏量来表示。
摩擦功是指旋转密封环所需的功率,其大小直接影响着密封件的磨损情况。
总的来说,机械密封通过密封环的相对旋转和填充物的作用,在两个轴向之间形成一定的密封效果,以实现防止泄漏和外界物质进入的目的。
它广泛应用于各类旋转设备和机械设备中,如泵、压缩机、搅拌机等。
机械密封的概念及组成结构

机械密封的概念及组成结构机械密封是工业生产中常见的一种密封结构,用于阻止或减少介质(液体或气体)在机械设备或装置中泄漏。
它通常由密封零件、密封剂和其他辅助装置组成。
下面我将详细介绍机械密封的概念和组成结构。
机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。
通过密封零件的相对运动,形成摩擦作用,从而阻止介质的泄漏。
机械密封通常应用于高压、高速、高温、腐蚀性介质等特殊工况下,具有较好的密封效果和使用寿命。
机械密封的组成结构包括以下部分:密封面、密封剂、密封罩、弹性元件和辅助装置。
1. 密封面:机械密封的两个相对移动的部分称为密封面。
根据密封原理和应用环境的不同,常见的密封面形式包括平面密封面、球面密封面和锥面密封面。
密封面的材质通常选择耐磨、耐腐蚀的硬质材料,如陶瓷、碳化硅和碳化钨等。
2. 密封剂:机械密封的密封效果主要依赖于密封剂的作用。
常见的密封剂包括填充物和润滑剂。
填充物通常用于填充密封面之间的间隙,增强密封效果。
常用的填充物材料有聚四氟乙烯、鳌鱼石等。
润滑剂主要用于减小密封面的摩擦系数,提高密封效果,并能帮助散热。
常用的润滑剂有润滑油和润滑脂等。
3. 密封罩:密封罩是保护和支撑密封零件的装置,通常由金属材料制成。
密封罩可以起到固定密封零件、减少泄漏和保护密封面的作用,在一些特殊的工况下,还可以起到防爆和防静电的作用。
4. 弹性元件:弹性元件是机械密封的重要组成部分,通常由弹性材料制成。
它的作用是紧密地压紧密封零件,保证密封面的接触紧密,防止泄漏。
常见的弹性元件包括弹簧、弹片和弹性橡胶等。
5. 辅助装置:辅助装置用于增强机械密封的性能和可靠性,包括冷却装置、冲洗装置和泄漏报警装置等。
冷却装置常用于高温工况中,通过循环冷却介质来降低密封零件和密封面的工作温度。
冲洗装置用于清洗密封面,防止堆积的污物和杂质影响密封效果。
泄漏报警装置可以检测泄漏情况,及时报警,以保障生产安全。
综上所述,机械密封是一种通过相对运动的两个密封零件之间的接触实现密封作用的装置。
机械密封

机械密封
机械密封是一种旋转机械的轴封装置,依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置,故又称端面密封。
其中动环和静环的端面组成一对摩擦副,动环靠密封室中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
特点
机械密封性能可靠,泄漏量小,使用寿命长,功耗低,无需经常维修,且能适应于生产过程自动化和高温,低温,高压,真空,高速以及各种强腐蚀性介质,含固体颗粒介质等苛刻工况的密封要求。
主要部件
动环和静环。
辅助密封件
密封圈(有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O圈等)
弹力补偿机构
弹簧、推环。
弹簧座及键或各种螺钉。
优点
(1)密封可靠,在长期运转中,密封状态很稳定,泄漏量小,其泄漏量为软填料密封的百分之一
(2)使用寿命长,在油,水的介质中,一般可达1-2年甚至更长,在化工介质中一般能工作半年以上
(3)摩擦功率消耗小,其摩擦功率仅为软填料密封的10%-50%
(4)轴或轴套基本上不磨损
(5)维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下不需经常维修
(6)抗振性好,对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感
(7)适用范围广,机械密封能用于高温,低温,高压,真空,不同旋转频率,以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。
(8)对现今许多工厂的“0泄漏”需要,盘根无法达到此要求,根本适应范围广,随意性更大,但对于在工厂,经常
更换或维护将对工厂造成很大损失。
机械密封的定义

机械密封的定义机械密封是指通过机械装置将两个或多个相对运动的零件连接在一起,并且能够阻止或减少液体、气体等介质泄漏的一种密封方式。
机械密封广泛应用于工业领域的各个行业,如化工、石油、制药、食品等。
它具有密封可靠、寿命长、适用于高温高压等特点,在工业生产中发挥着重要的作用。
机械密封的基本原理是通过两个平面之间的接触来实现密封。
常见的机械密封结构包括单端面机械密封、双端面机械密封和多端面机械密封。
其中,双端面机械密封是最常见的一种形式,它由固定环、活动环、弹簧等部件构成。
当机械密封处于工作状态时,通过弹簧的压力,活动环与固定环之间形成一定的接触压力,从而实现密封。
机械密封的密封性能主要由以下几个方面决定。
首先是材料的选择,机械密封的材料需要具备耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特性。
其次是密封面的加工质量,密封面需要经过精密的加工,确保两个接触面的平整度和光洁度,从而达到更好的密封效果。
此外,密封环境的温度、压力等因素也会对机械密封的性能产生影响。
机械密封的使用寿命与其工作条件、材料质量、密封面加工质量等因素密切相关。
在实际应用中,为了延长机械密封的寿命,需要注意以下几个方面。
首先是正确的安装和调试,保证机械密封的安装质量。
其次是良好的润滑和冷却,通过给机械密封提供足够的润滑和冷却,减少摩擦和磨损。
此外,还需要定期进行维护保养,检查机械密封的工作状态,及时更换磨损的部件,确保其正常运行。
机械密封的应用范围非常广泛。
在化工行业中,机械密封被广泛应用于泵、搅拌器、压缩机等设备中,用于防止介质泄漏,保证生产安全。
在石油行业中,机械密封被用于石油钻井和输送系统中,用于保证油气不泄漏,提高工作效率。
在制药和食品行业中,机械密封被用于搅拌设备、反应釜等设备中,用于保持洁净的生产环境。
然而,机械密封也存在一些问题。
首先是摩擦和磨损问题,由于机械密封处于高速旋转状态下,密封面会受到较大的摩擦力和磨损,导致密封性能下降。
其次是泄漏问题,由于机械密封的接触面不可避免地存在微小的间隙,使得介质有可能泄漏出来。
机械密封使用寿命标准

机械密封使用寿命标准
机械密封的使用寿命标准主要取决于以下几个因素:
1. 密封环材料的耐磨性能。
2. 机械密封的适应工况环境的能力。
3. 机械密封的密封、传动强度标准,包括耐压强度、耐磨性等。
根据国际标准的规定,机械密封的使用寿命可分为以下几个等级:
1. 5年以上。
2. 3至5年。
3. 1至3年。
4. 1年以下。
在选型合理、安装使用正确的情况下,被密封介质为清水、油类及类似介质时,机械密封的使用期一般不少于1年;被密封介质为腐蚀性介质时,机械密封的使用期一般为六个月到1年;但在使用条件苛刻时不受此限制。
此外,为了提高机械密封的使用寿命,可以采用高质量的密封材料,如硬质合金、陶瓷、氧化铝等;增强机械密封的松紧度;合理制定润滑计划;加强设备的维护和保养;提高员工的操作技能。
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附表2:行业标准项目建议书[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码.浅析给水泵机械密封共模故障原因及处理措施[2011年07月05日] 来源:价值工程 作者:杨智翔 【字体:大 小】导读: 在岭澳核电站二期1号机组电动主给水泵系统(L3APA )调试运行期间,给水泵机械密封频繁出现共模故障,给机组运行带来安全隐患。
文章通过对可能导致机械密封故障的主要因素进行计算分析,指出冲洗水流量不足和密封腔内流场不均匀是导致共模故障的根本原因,通过采取提升泵效轮性能、减小冲洗水回路阻力和增设冲洗水分配环等措施,消除共模故障。
关键词:机械密封;端面温度;冲洗水流量;流场特性摘要:在岭澳核电站二期1号机组电动主给水泵系统(L3APA)调试运行期间,给水泵机械密封频繁出现共模故障,给机组运行带来安全隐患。
文章通过对可能导致机械密封故障的主要因素进行计算分析,指出冲洗水流量不足和密封腔内流场不均匀是导致共模故障的根本原因,通过采取提升泵效轮性能、减小冲洗水回路阻力和增设冲洗水分配环等措施,消除共模故障。
关键词:机械密封;端面温度;冲洗水流量;流场特性0引言L3APA配置了3台Clyde union公司供应的85B1/RS型给水泵。
给水泵为卧式、单级、双吸离心泵,驱动端和非驱动端安装有John Crane公司生产的机械密封。
调试运行期间,给水泵机械密封频繁出现温度高、泄漏量超标、漏黑水等共模故障。
本文以L3APA-B列给水泵(以下称“L3APA202PO”)为例,计算分析机械密封共模故障原因,并提出处理措施。
1L3APA给水泵机械密封及冲洗水回路介绍1.1 机械密封结构介绍L3APA给水泵机械密封采用PLAN 23冲洗方案。
它由一套动、静环密封组件组成,动环密封面依靠弹簧压力和密封腔室内的流体压力紧紧压在静环密封面上,但是两者又不完全接触,它们之间存有一层具有润滑功能的液膜。
冷却水套类似于一个“热屏”,被安装在密封腔室内侧,用来冷却进入密封腔室的高温给水,防止机械密封部件损坏。
设置在轴套外围的泵效轮随着水泵运行而高速旋转,提供足够的能量保证冲洗水在回路中不间断循环。
1.2 设计参数机械密封设计参数见表1。
2故障介绍在调试运行期间,机械密封运行参数见表2。
解体机械密封,检查发现各O环状态完好,但密封副端面异常磨损,且存在过热痕迹,见图1。
运行参数和检查情况表明机械密封主要存在以下异常现象:①温度高。
有关资料表明[1],机械密封正常运行时,密封腔室出水温度应?燮60℃。
②泄漏量超标。
根据John Crane公司设计标准,机械密封正常泄漏量应当?燮0.25L/h。
③漏黑水。
经过检测,黑水中的黑色物质是碳粉,系密封副端面异常磨损所致。
3故障原因分析可能导致机械密封故障的主要因素有以下四个:密封副端面比压pc、密封副端面线速度Vc、热量平衡性能和密封腔内流场特性。
下面对这四个因素逐一进行分析计算。
3.1 密封副端面比压pc计算分析pc的计算式如下:Pc=Psp+(B-Km)Ps;Psp为弹簧比压,单位MPa;B为面积比;Km为膜压系数,对于内装式密封,取0.5;Ps为密封腔压力,单位MPa。
求解结果为:Pc=0.204+(0.710-0.5)×4.56=1.1616(MPa)密封副端面比压pc符合机械密封设计规范[2]。
3.2 密封副端面线速度Vc计算分析Vc的计算式如下:Vc=πn(d1+d2)/120n为水泵转速,单位r/min;d1为密封副端面内径,单位mm;d2为密封副端面外径,单位mm;求解结果为:Vc=3.14×4905×(0.168+0.156)/120=41.58(m/s)密封副端面线速度Vc符合机械密封设计规范[2]。
3.3 热量平衡性能计算分析给水泵机械密封为接触式,不仅密封副端面会产生摩擦热,而且旋转部件与冲洗水搅拌也会产生搅拌热。
此外,泵内介质也会带来一定的介质热。
这些热量都会影响到机械密封热量平衡性能。
若产生的热量不能被及时带走,将使密封副端面温度过高,从而导致机械密封出现故障。
本文从热量平衡方程、冲洗水流量、端面温度、端面膜相等方面来计算分析机械密封热量平衡性能。
3.3.1 热量平衡方程建立机械密封的热量平衡方程如下:QF+QA+QB+Qmi=Q1+Q2+Q3+Q4+Qmo;QF为密封副端面摩擦热;QA为旋转部件与冲洗水搅拌产生的搅拌热;QB为辅助部件的振动和摩擦产生的热量;Qmi为泵内介质带来的热量;Q1为旋转部件传递给冲洗水的热量;Q2为密封副传递给冲洗水的热量;Q3为通过转子散除的热量;Q4为泄漏流体带走的热量;Qmo为冲洗水及密封介质带走的热量。
给水泵机械密封,属于无泄漏密封,则Q4=0。
在正常运行时可以忽略辅助部件的振动和摩擦热,即QB=0。
由于搅拌热QA不易确定,通常将端面摩擦热考虑合适的摩擦系数来确定。
空气的对流换热系数低,故散热量Q2及Q3较小,可以忽略不计。
假设冲洗水及密封介质带来的热量Qmi等于传出的热量Qmo。
于是机械密封的热量平衡方程可简化为:QF=fpgVcAf=Q1=QxρCΔtx(1)f为摩擦系数,为了有充分的安全裕量,此处取0.3;pg为比载荷,单位N/cm2;Af为密封副端面面积,单位cm2;Qx为冲洗水流量,单位L/min;C为冲洗水的比热,单位J/(kg.K);ρ为冲洗水的密度,单位kg/L;Δtx密封腔室内部温差,根据经验,取2℃。
3.3.2 冲洗水要求流量计算由式(1)求解出冲洗水要求流量:Qx=fpgVcAf /ρCΔtx=f(psp+Bps)VcAf /ρCΔtx=0.3×(0.204+0.71×4.56)×41.58×30.5×102/(0.89×4396×2)=16.73L/min从表2可以看出,L3APA202PO-NDE机械密封冲洗水流量实测值为5.86L/min,远小于通过本文计算得到的要求值。
冲洗水流量不足,带走热量较少。
机械密封热量平衡性能变差,密封副端面温度升高。
3.3.3 端面温度计算利用迈尔提供的估算公式可以对机械密封端面温度进行计算。
迈尔提供的估算公式为:T=T0+(2)T为机械密封端面温度,单位℃;T0为介质温度,取104.4℃;f为摩擦系数,取0.05;b为密封副端面宽度,取0.006m;Cw为散热系数,取0.6;λa为动环导热系数,取16W/(m•K);λb静环导热系数,取150W/(m•K);式(2)求解结果为:T=104.4+=249.9(℃)给水泵机械密封动环和静环材质分别为浸镝石墨和碳化硅,工作温度限分别为350℃和427℃。
通过本文计算得知,密封副端面温度没有超过动环和静环材质要求的最高温限。
尽管如此,由于冲洗水流量不足,密封副端面得不到充分冷却,温度已高达249.9℃。
高温可能破坏密封副端面液膜,使得膜相稳定性变差。
3.3.4 端面膜相判断判断密封副端面膜相的指标见表3。
从3.1节得知,密封副端面比压为1.1616MPa,查询水蒸气饱和曲线,此压力对应下的饱和水温度tb=186.5℃。
从=249.9℃,可见tF?叟tb,密封副端面处于似气相密封。
处于此相态密封下,密封副端面间的摩擦系数较大,较易磨损,工作不稳定。
对于给水泵机械密封,只允许它工作在全液相密封下。
3.3.5 热量平衡性能分析由于给水泵机械密封冲洗水流量不足,产生的热量不能被及时带走。
因此密封副端面温度升高,液膜遭到破坏,端面膜相呈现出似气相的异常现象。
进而密封失稳,泄漏量超标,密封副端面异常磨损。
3.4 密封腔内流场特性计算分析密封腔内的流场特性直接影响着密封副端面的润滑和冷却效果。
利用计算流体力学(CFD)进行密封腔内流场特性计算,计算结果见图2[3]。
从图2可以看出,冲洗水进入密封腔后大部分流至密封副端面,且形成小型漩涡流动。
随着冲洗水不断注入,密封副产生的热量由冲洗水带出密封腔室,从而降低端面温度。
但冲洗水进入密封腔室后,并非完全均匀分布,在圆圈标记部分出现死区,流动不畅,无法将热量及时带走。
造成该区域密封副端面温度升高,异常磨损。
4处理措施从,引起机械密封共模故障的根本原因是冲洗水流量不足和密封腔内流场不均匀。
围绕上述两个根本原因,采取了增加泵效轮出水孔个数、扩大冲洗水管道直径、更换容量更大的冷却器和增设冲洗水分配环等处理措施。
4.1 增大冲洗水流量机械密封冲洗水在整个回路内部封闭循环。
泵效轮性能和冲洗水回路阻力是影响冲洗水流量的关键因素,而冲洗水回路阻力则由冲洗水管道阻力和冷却器阻力构成。
4.1.1 提升泵效轮性能泵效轮工作原理为:冲洗水通过与轴套连为一体的泵效轮粘性驱动,沿着圆周方向高速旋转,获取能量,然后被离心力甩向泵效轮外侧,经泵效轮外侧开设的8个直径为6mm的出水孔进入冲洗水出口管。
水被甩出去后,泵效轮内侧形成真空,密封腔内的冲洗水在压差作用下就会再次进入泵效轮腔室。
如此就形成了泵效轮连续不断的送水和吸水过程。
泵效轮性能主要由以下五个参数组成:流量、扬程、功率、效率、转速。
为了简化处理工作,主要考虑增大泵效轮扬程和流量。
泵效轮扬程近似计算公式为:H=k1×(3)H为泵效轮扬程,单位m;k1为修正系数,水力损失越小,该系数越大;r为泵效轮半径,单位m;ω为角速度,与水泵转速有关,单位rad/s;g为重力加速度,单位N/kg。
从式(3)可以看出,影响泵效轮扬程的主要因素是水力损失和水泵转速。
从现场实际情况出发,不考虑改变水泵转速,只考虑通过减小水力损失来提高泵效轮扬程。
水力损失发生在泵效轮入口、出口、流道壁面等处。
分析泵效轮结构,发现出水孔总面积较小,产生较多损失,对扬程减小有较大贡献。
为此,可以采取扩大出水孔直径或者增加出水孔个数的方法来降低水力损失,从而提高扬程。
泵效轮流量近似计算公式为:Q=k2×Arω(4)Q泵效轮流量,单位m3/h;k2为修正系数,水力损失越小,该系数越大;A为出水孔总面积,单位m2;r为泵效轮半径,单位m;ω为角速度,与水泵转速有关,单位rad/s。
从式(4)可以看出,影响泵效轮流量的主要因素是水力损失、出水孔总面积和水泵转速。
从现场实际情况出发,不考虑改变水泵转速,只考虑通过减小水力损失和增大出水孔总面积来提高泵效轮流量。
通过对式(3)的分析已经得知,减小水力损失可以采用扩大出水孔直径或者增加出水孔个数的方法。
此举正好也是增大出水孔总面积的有效措施。
处理措施:将泵效轮出水孔由8个增多至16个,但未改变出水孔直径。