张开新
深圳能源国电库尔勒发电有限公司 新疆 库尔勒 841000
摘要:机械密封具有使用寿命长、可靠性高、泄漏量小等诸多优点,目前已经被广泛运用于压缩机、反应釜、泵等设备中。机械密封在电厂锅炉给水泵的使用,除了可以减小工质的泄漏量,还能确保机组实现有序、稳定、安全运行。为此,文章首先阐述了机械密封的工作原理,分析了机械密封在电厂锅炉给水泵的应用优势及安装方式,然后在此基础上剖析了电厂锅炉给水泵机械密封的泄漏原因及对策。
关键词:给水泵;泄露;处理
引言
随着社会生产水平的不断发展,日常生活生产活动大量使用泵类产品,不仅可以提高生产效率,而且减少了大量的劳动成本,促进社会生产力的快速发展。在当今机械化生产过程中,需要输送的环境和过程很多,需要传输的介质也有很多,如冷热水、乳化液和清洗液等,常见的方法都是用泵输送。面对如此多的使用要求,普通的泵体密封已经无法满足要求,随着机械技术和工艺装配水平的提高,机械密封也有了更好的发展,技术更先进、密封效果更加显著。同样,机械密封的价格也越来越多地被社会所接受,在各行各业中逐渐被广泛运用,积极作用日益为人们所知。讨论和浅析水泵机械密封的正确使用和渗漏原因,为实现水泵的正常使用,减少维修、节省成本、提高工作稳定性有非常重要的帮助作用。
1机械密封工作原理
电厂锅炉给水泵的机械密封主要由两个密封元件共同组成,分别是动环与静环,两者的表面光洁度都很高,且能够紧密地贴合在一起。机械密封端面的平面度通常处于0.0009mm的数量级,若材质为非金属,那么其粗糙度为0.04um;若材质为金属,那么其粗糙度为0.02um。硬质合金、碳化硅、石墨等均是密封元件常用的材料。动环与静环在密封作业时会相互转动作用,在密封介质、弹簧力的作用下,两个密封元件的表面通常都会出现一定值的压力,该压力会紧紧地将两者密封端面贴合在一起,而且还会形成一层液体薄膜,既可用于润滑动环与静环,又可实现对轴端的密封。基于电厂锅炉给水泵的机械密封结构而言,一旦电厂锅炉给水泵运行,那么机械密封的动环也会随之而转动,且液体膜与动环(处于旋转状态)会出现强烈的摩擦,摩擦所产生的热量会在短时间内迅速让液体膜的温度升高,甚至还有可能会让局部液体膜温度高于其沸点进而发生汽化,导致液体膜出现较大程度的破坏,动环与静环也就由原来的润滑状态变为干摩擦,持续时间一长,就会导致机械密封失效,密封效果变差,影响到机组设备的安全稳定运行。
2电厂锅炉给水泵机械密封的应用及故障处理
2.1机械密封安装防泄漏要点
①压盖端面间隙均匀,一般不大于0.05毫米。
②压盖与轴(轴套)配合间隙(同心度),偏差一般不大于0.02毫米。
③弹簧压缩量根据规定,一般要求误差小于2.00毫米。
④动环安装后进行活动检查:确保其转动灵活,动环回弹灵活。
2.2静试泄漏对策
在顺利安装电厂锅炉给水泵之后,通常需采用灌水静试的方式来检查机械密封是否存在着泄漏问题。基于泄漏量的大小,可将故障类型分为间歇性泄漏故障、持续性泄漏故障、严重性泄漏故障等。其中,间歇性泄漏故障的泄漏量较小,主要是由于电厂锅炉给水泵的转子轴向窜动量过大而导致。
对此,可通过合理调整电厂锅炉给水泵的轴向窜动量,来确保机械密封的可靠性与安全性。若持续性泄漏故障,则要判断到底是密封腔装配面导致的泄漏,还是端面导致的泄漏。若在运行时发生严重性泄漏故障,那么需要在第一时间根据压力及振动检查电厂锅炉给水泵是否出现气蚀现象,摩擦副元件是否出现断裂现象。
2.3据实际情况制定维修方案
(1)是否更换新的机械密封。值得肯定的一点是,一般情况下使用新机械密封的效果肯定好于旧的,但若是新机械密封的质量或材质选择出现了问题,会造成配合尺寸方面的误差,直接影响机械密封的密封效果。在某些特殊的介质中,如果静环没有太大磨损,建议不要更换,因为静环在端盖座中长时间处于静止状态,使一些结晶体和杂质沉积,会起到较好的密封性。
(2)是否需要立即拆开。应该仔细检查水泵,查找渗漏的原因,因为有时并不是机械密封出现故障,而只需调整运行状况或适当调整密封位置即可消除渗漏,这样既节约成本,又减少了拆修后带来的其他新问题。
(3)是否需要更换机械密封部分零配件。仔细检查机械密封部分的相关配件,如故没有损坏等现象即可适当调整一下,无需更换,如果出现损坏,只需更换新配件即可,这极大地降低了购买整套机封进行更换的成本。
2.4对密封副端面的泄露问题进行预防
密封端面之间出现的泄露现象也会有安装操作失误的原因,例如在进行安装时并没有根据图纸设计的规定尺寸进行安装,导致端面变形,所以在进行安装时一定要根据图纸的设计要求来进行,出现问题要重新安装,发现端面变形时及时更换合格的零部件。与此同时要检查密封环端面和压盖端面的距离是否一致,然后再检查防转销有没有进入到密封环的凹槽中去,有没有顶到凹槽的底部。
对于碳石墨环来讲,它的弹性模量比较低,容易变形,它变形的原因大都是因为箱体的内部存在着金属的碎片或者是污垢,局部受载,合成的橡胶形圈容易在介质中产生膨胀,使其体积变大,碳环受到了压力便会致使端面产生变形。造成端面变形的原因还包括端面的分离,温度的变化引起介质结晶或者是积垢致使端面不能够很好地进行贴合。所以对此便应该进行清洁,将其中存在的碎片杂质以及污垢等清除,根据介质的不同性质更换0形圈,使用耐腐蚀性的材料进行防腐。
机械密封泄露的原因还有可能是密封副端面不平整(分离)或者是进行操作时对密封副端面产生了损坏。解决这种情况的办法通常采用对密封副端面重新进行抛光处理或者是重新更换密封环。同轴度的误差同样会导致端面分离,产生同轴度误差的原因通常为:安装对中调整不良,对各零件进行加工时没有采取精度加工而造成误差,连接螺栓的中轴线产生了偏差以及加工后产生的一些偏差变形等。
安装完机械密封部件之后应该对轴径跳动和端面跳动进行测量。若出现端面的接触压力不够的情况,可能是因为轴套和密封圈之间产生比较大的摩擦阻力而致使闭合减小,合成橡胶0形圈的溶胀造成了密封环出现滞停,从而引起了端面压力的不足。
结语
在电厂锅炉给水泵中合理应用机械密封,能够进一步提高电厂设备的运行效率与可靠性。不过在实际应用过程中,需要掌握相应的应用要点,并且做好日常的维修和保养工作。因为一旦机械密封出现泄漏故障,如不能及时发现并进行处理,所造成的后果将不堪设想。因此,作为相关的管理人员,可以掌握机械密封系统的正确应用方法,并且对于机械密封过程中可能出现的故障及相应的预防处理措施有着非常清楚地了解,进而能够采取一系列的有效措施,使机械密封长期良好运转,最终提高机械密封的 安全性、稳定性及经济效益。
参考文献
[1]徐世君.温度对机械密封的影响及分析方法[J].机械制造与研究,2017,36(5):82-83+88.