【摘 要】通過分析填料密封產生泄漏的原因, 提出一種有效的漿泵填料密封安裝方法, 以達到漿泵高效運行, 降低維護成本的目的。
【關鍵詞】填料密封;泄漏;安裝方法
填料密封又稱為壓蓋填料密封,也稱盤根密封。填料密封具有結構比較簡單、成本低、設備維護方便等特點,因而應用廣泛。輸送漿料時,需使用大量泵類設備,做好此類設備的動密封和填料選擇工作,可使填料密封發揮最大的作用,從而保證生產穩定運行。填料密封一般采用油浸石棉填料或油浸棉紗填料。對于生產條件要求較高的場所或軸速很高的部位,可選用性能較好的填料, 其中包括不含石棉的填料 (這種不含石棉的填料中纖維是由擴張聚四氟乙烯、石墨和耐高溫潤滑劑組成)。這種不含石棉的填料膨脹系數小,石墨已與纖維結成不可分割的部分,不會流失且留在填料內, 從而可將軸套上的熱量不斷進行傳送;可耐 288℃高溫且抗水解性強,具有良好的化學穩定性,可用于軸速達 4300r/min 的工作場所;與一般的石棉填料相比, 其性能更好,運行壽命長,適應范圍更廣泛,但成本相對較高。
1 填料密封機理
填料裝入填料腔以后,通過壓蓋對其進行軸向壓縮。當軸與填料有相對運動時,填料由于塑性,產生徑向力并與軸緊密接觸。與此同時, 填料中浸漬的潤滑劑被擠出,在旋轉軸和填料的接觸面形成油膜。由于旋轉軸和填料的接觸不是特別均勻,接觸部位便出現“邊界潤滑”狀態,稱為“軸承效應”;而未接觸的凹部便形成小油槽 ,有較厚的油膜,接觸部位與非接觸部位組成一道不規則的“迷宮”,起阻止液流泄漏的作用,稱為“迷宮效應”,這就是填料密封的機理。維持“軸承效應”和“迷宮效應”是做好填料密封的前提。提高填料密封效果, 就要保持填料良好的潤滑和適當的壓緊 。若填料潤滑不良, 或壓得過緊都會使油膜中斷,造成填料與軸之間出現干摩擦, 導致燒軸和嚴重磨損軸。因此, 需要經常對填料的壓緊程度進行調整,使填料中的潤滑劑在運行一段時間流失之后,再擠出一些潤滑劑, 以免填料因體積變化而造成壓緊力松弛。這樣經常擠壓填料,最終將使浸漬劑枯竭,因此也需定期更換填料。
2 填料密封的安裝
在實際生產中, 經常會出現這樣的狀況:新修好的設備, 開始運行時軸封狀況良好, 但沒多久, 液體的泄漏量便不斷增加,調整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁,運轉不到一個周期 , 軸套就已磨損成花瓶狀,嚴重時還會出現軸套磨損,并且水封環后面更換不到的填料均已腐爛,無法起到密封作用。
許多填料密封的失效是由于不正確安裝所引起的。以下是在生產實踐中總結的一些較有成效的填料安裝方法,供同行參考。
( 1)將填料盒內的舊填料全部取出,將軸及填料盒徹底清潔干凈,檢查填料盒內壁及軸上是否有磨損和擦傷痕跡,對有缺陷處進行處理,做到填料腔潔凈,軸表面光滑。填料腔內和軸表面應涂有少許潤滑劑。
( 2)當使用整卷的填料時,要將填料切成單環,最好將其放在填料腔內和軸直徑相同的另一根靜止軸上進行切割。如果與所置填料相配合的軸沒有磨損,可直接在露于填料腔外的軸上切割填料。將填料纏繞在上面, 再用刀切斷, 單環接口的連接可分為平口連接和斜口連接,但最好呈 45°斜面,如圖1所示。
( 3)一次安裝一個密封環。注意在安裝過程中不能摻入不潔物。對于所持的填料,要沿軸線拉開使之呈螺旋形,再從切口處套入軸徑 , 不能沿徑向拉開 , 以免接口不齊。
( 4)所放入的密封填料必須緊密安裝,相鄰兩個環,其每個環的接口連接應至少成 90°的夾角。依次放入其余填料。最后將壓蓋裝入,并使其與軸相平行(安裝結束后,壓蓋應至少插入 1/2的填料尺寸)。
( 5)當所有填料全部安裝完畢后,需將壓蓋緊固螺栓擰緊,在擰緊螺栓過程中不要過載。開啟設備,將螺栓擰至泄漏量達到要求即可,每個壓蓋緊固螺栓的擰緊力必須相同。
( 6)每開啟一個新安裝填料的設備時,應允許其自由泄漏。在開啟設備的 1h 內讓它泄漏可使填料在以后處于良好的工作狀態。然后漸次擰緊壓蓋,直到泄漏量達到允許范圍,一般直徑 1英寸 ( 1英寸 =2. 54 cm)軸的泄漏量為每分鐘 8 ～10滴。這種情況下,如使設備完全停止泄漏將會使填料過熱而失效。需要指出的是,除非設備提供方指明無泄漏要求,一般情況下不主張設備被密封至無泄漏狀態。
( 7)在擰緊壓蓋也不能控制泄漏時,需要更換填料。注意必須全部更換,不要在原有填料上再加入填料來控制泄漏。
3 結 語
填料密封雖然有結構簡單、成本低、適用范圍廣等優點,但因其結構上存在固有的缺點:①密封填料直接與軸接觸且相對轉動,造成軸與軸套的磨損,所以必須定期或不定期更換軸套 ;②為了使填料與軸或軸套間產生的磨擦熱及時散去 , 填料密封必須保持一定量的泄漏;③從填料密封的機理來看,流體穿透纖維材料造成泄漏、填料與填料腔體之間的泄漏 、 從填料與軸表面之間的泄漏,即流體在密封腔內可泄漏的3處通道都不能完全避免。因此,為防止漿泵密封處泄漏,除應合理選擇密封材料外,采用正確有效的填料安裝方法,調整適當的密封壓緊力,是保持填料密封漿泵高效運行,降低維護成本行
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