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自平衡Z型泵用机械密封在电力脱硫循环泵上的应

作者:宜兴市宙斯泵业有限公司   发布时间:2019/08/30   关注次数:

一、情况概述

  本公司在最近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,最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。

  查看本公司Z型自平衡机械密封产品——UHB-Z系列脱硫循环泵。