自平衡Z型泵用机械密封在电力脱硫循环泵上的应

一、情况概述

　　本公司在近5年时间中，在国内30余家火电脱硫、冶炼脱硫系统的循环泵中，试验应用了本公司自行开发的Z型自平衡杂质泵机械密封（无外接冷却水），取得了较为满意的效果。

　　该密封的优势在于：

　　一是密封寿命长。一旦调试正常，可以2-3年不用维护；

　　二是不用外接冷却水，既方便使用，又克服了通常机械密封动静环不泄露而冷却水处泄露的难题；

　　三是密封结构简单，安装方便，不管是前开门还是后开门的泵，从哪个方向都可以更换密封，不用卸出液管线；

　　四的整个密封组件无一点金属件结构（包括金属弹簧），因此密封组件无腐蚀之虑，密封功能无降低退化之虑。

　　当然该密封在试用过程中，也发现了很多的不足，作了较多的改进，积累了很多经验，终也取得了很好的效果。欢迎感兴趣的朋友与我们交流，旨在提升我国脱硫循环泵的运行水平。

二、Z型自平衡机械密封的结构及工作原理介绍

　　泵的制造技术关键是轴密封技术，为使您了解自平衡双端面密封为什么寿命长、不泄漏的性能，我们把该密封的结构和工作原理向您介绍如下：

　　(一)自平衡双端面的设计结构

　　该密封的结构非常简单(见图一)

　　其主要结构在密封盒腔体中设置一个球形橡胶弹性圈(6)，顶推压紧动静环，球形圈(6)外侧的腔体和泵腔内的液体相通，起到传递流体压力和内冷却(系统)的作用。由密封比压调整环(10)与密封盒压盖(8)及限位螺丝(11)组合成的动静环压紧力调节系统，随时都能对动静环压紧力进行调节。该密封成为结构简单，工作原理科学，功能完备的组合式密封。

(二)工作原理

　　2.1 密封寿命长的原理

　　泵机在运行时，叶轮的背叶片(1)的离心作用使密封盒腔体(3)中压力降至负压状态，受负压的吸力作用，球形弹性圈径向膨胀，轴向收缩(见图二)作用于静环的顶推力下降，动静环之间的比压降低，降低处于无压接触状态下运行，只有很少的磨擦，磨损非常少(我们有过6年不更换动静环的案例)，因此密封寿命很长，而其它钢丝弹簧顶推的机封则无法达到，这样的效果(如果弹簧压紧力低，则泵内压力升高时流体外泄，若弹簧压力增加，可防止高压流体的外泄，但却增加了动静环的磨擦，缩短了使用寿命，是一个很难处理的两难选择。)

2.2 开机不泄漏的原理(见图二)

　　因为是内安装式机械密封，动环(2)旋转产生的离心力方向与液体的泄漏方向相反，液体受动环(2)离心力的排斥，不能外泄，加之密封部位的流体是负压区，液体不会外泄。

2.3 停车时不泄漏的原理

　　停车时，叶轮停止旋转，背叶片功能失去泵腔内密封盒部位的流体(2)由负压转换为常压或高压(水锤的作用)，液体压力对球形弹性体的外球面产生汇压作用(见图三)，使球体径向收缩，轴向伸长顶推静环的压力增大，防止了液体外泄，达到停车不泄漏的目的。

　　(三)密封冷却系统的设置和工作原理

　　球形双端面机械密封和其它密封的冷却系统不同点是：在同一组密封上设置了三套冷却系统。一是内冷却系统通过泵腔内的流体冷却密封动静环；二是外置冷却系统，通过外加(存)的冷却水或油来冷却密封； 二是设置外导热结构结合风冷却系统来冷却密封。在安全功能上来说，内外二套冷却系统，只要有一套系统工作，密封就会安全工作。因此，密封安全性优于其它密封。

　　在一般情况下，泵吸入口液位高于泵吸入口，在不可能断液开空机的前提下，可以选用不带冷却系统的自平衡密封（见图一）。在泵吸入口液位低于泵位置时，建议选用带冷却水系统的自平衡密封。