1.改造背景

某水司的柳東、柳南、城中（zhōng）水廠於2006年將取水（shuǐ）泵全部更換為KSB的OMEGA型（xíng）單級雙吸離心（xīn）臥式清水泵，共11台。該批水泵的軸封形式全部選用填料密封，外接清水用於填料冷卻（què）及潤滑（原水濁度高，水泵循環水（shuǐ）不宜用於填料冷卻及潤（rùn）滑）。 

經過幾年的使用，我們發現在使用過程（chéng）中存在如下幾個問題： 

1.1軸封漏水大，填料壓蓋調整困難；

1.2更換填料（liào）需要拆除泵蓋，增加維修人工及（jí）維修強度（dù）；

1.3填料切製合適與否受人為因素影響太大，密封質量不易控製；

1.4不鏽鋼軸套磨損大，更換成本高。

鑒於（yú）以（yǐ）上問題，某（mǒu）水司認為有必要（yào）將KSB的OMEGA型取水（shuǐ）泵的填料密封更換為機械密封，可在一定程度上降低水廠值班（bān）人員及水維部（bù）人（rén）員的工作強度及密（mì）度，也可在一定程度上達到節能降耗的目（mù）的（de）。

2.理論分析

機（jī）械密封與填料密封相比存在以下優缺點：

2.1優點（diǎn）：

2.1.1密封可靠，在長期運轉中密封狀態很穩定，泄露（lù）量很小，其泄露約為（wéi）填料密封的1%。

2.1.2使用壽命長，在油，水介質（zhì）中一般可達1～2年或更長。

2.1.3摩擦功率消耗小，其摩擦功率僅為（wéi）填料密封的10%～50%。

2.1.4軸或軸套（tào）基（jī）本上不摩損。

2.1.5維修周期長，端麵磨損後可自動補償，一般情況下不需要經（jīng）常性維修。 

2.1.6抗震性好，對（duì）旋轉軸的（de）振動以及軸對密封腔的偏斜不敏感（gǎn）。

2.1.7適用範圍廣，機（jī）械密封能用於高溫，低溫，高壓，真空，不同（tóng）旋轉頻率，以及（jí）各種腐蝕介質和含磨粒介質的密封。

2.2缺點：

2.2.1結構較複雜（zá），對加工要（yào）求高，成本較高。

2.2.2安（ān）裝與更換比較麻（má）煩，要求（qiú）工人有一定（dìng）的技術水平。

2.2.3發生偶然性事故時，處理較困（kùn）難。

3.改造過程

3.1機械密（mì）封的選型

根據OMEGA型水泵的結構及KSB廠家推薦，並考慮到我司維（wéi）護人員的操作習慣，我司確定選用博格曼的BGM7型（xíng）機械密封，該機械密封（fēng）為單（dān）端（duān）麵、非（fēi）平衡型、任意旋向，密封（fēng）端麵采用（yòng）碳化矽及石墨，具有應用廣泛、互換性強（qiáng）、結構緊湊、性能可靠（kào）等優點（diǎn），運行參數均符合我司水泵的運行工況。

3.2機械密封各配套零件的加工

3.2.1軸套加工

因原使用填料的軸套已有（yǒu）較大（dà）磨損，已不適用於機械密封，故需重新加工，材（cái）料選用304不鏽鋼。

3.2.2擋套加工

擋套用於定位位於軸套上的機械密封的不（bú）鏽（xiù）鋼底座，材料選用304不鏽鋼。

3.2.3密封壓蓋加工

密封壓蓋（gài）用（yòng）於放置並定位機械密封的靜環，材（cái）料選用球（qiú）墨鑄（zhù）鐵。

3.3機械密封的安裝

此次改造涉及水（shuǐ）泵較多，而我司維護人員人手有（yǒu）限，故采取逐廠逐台的安裝計劃，整個（gè）改造耗時較長。但單台泵的改造則相對簡（jiǎn）單，其簡略（luè）安裝（zhuāng）步驟如下：

3.3.1水泵本身（shēn）結構不變。

3.3.2拆（chāi）除原水泵填料函內的填料、分水環及（jí）填料壓蓋。

3.3.3拆除原水泵已（yǐ）磨損的軸套。

3.3.4依次安裝軸套、擋套、機械密封及（jí）密封壓蓋。

3.3.5堵死原填料（liào）密封的冷卻（què）水入水口，機械（xiè）密封冷卻水改（gǎi）由密封壓蓋上的進水口接入。

從上可知，改造機械密封步驟簡單，一台水泵的改造需時約（yuē）1周（包括水泵解體、安裝及調試）。其改造難點在於（yú）其密封端麵安裝（zhuāng）時受力易崩裂，造（zào）成密封（fēng）失（shī）效。

4.改造效（xiào）果分（fèn）析

4.1機械密封改造後使用情況

在機械密封改造完成（chéng）並經曆了約3個月的原水高濁（zhuó）過程後，我們發現：

4.1.1機械密封可靠性（xìng）高，軸封處無泄漏，無需進（jìn）行調整，降低了員工的工作強度。同時可靠的密封也有利於提高水泵的水力（lì）性能（néng）；

4..1.2運行平穩，水泵振動與填料密封相比相差不大；

4.1.3軸（zhóu）套無磨損。使用填料密封軸套易磨損，導致密封質量下降；

4.1.4機（jī）械密封（fēng）在運行過程中要保（bǎo）持有冷卻（què）高壓水，水壓應（yīng）在0.2MPa以上，除起冷（lěng）卻、潤滑作用外，還可有效防止異（yì）物進入密封（fēng）端麵。

4.2節能效果分（fèn）析

更換水泵的軸封形式，從原理上說僅避免（減少）了泵殼泄漏以及填料和泵軸套間磨擦所造成的能量損耗（hào），節能效果並不明顯。從水泵改造前後的取水單耗數據來看（kàn），其下降幅度在0.5%左右。

4.3改造的經（jīng）濟性分析

4.3.1機械密封改造（zào）的費用估（gū）算：

水泵改造機械密封需新增機械密封壓蓋、機械密封擋套、機械密封、不鏽鋼軸套，每台泵費用（yòng）約需1.8萬元。因配件為自製，故費用較低，如購買原廠配件，則（zé）費用更高。

4.3.2使用填料密封的（de）成本及（jí）人工成本估算：

①每台水泵（bèng）年更換外填料4次，材料費（fèi）用約為240元；

②每次每台水泵每年更換填料（liào）的人工費用約為1120元；

③根據經驗，每（měi）台水泵年更換（huàn）軸套費用約為2667元；

④估算年費用4027元；則11台泵（bèng）總費用44297元。

4.3.3使用機械密封（fēng）的配件成本（běn）及人工成（chéng）本?算：

根據機場加壓站（zhàn）的機械密封使用經驗來看，其機（jī）械密封更換周期約為3年，以3年為（wéi）周期計算，每個機械密封的平均價格約（yuē）為3000元/個，每次換2個機械密封；換算為年費用約為2000元（yuán）；則（zé）11台取水泵估算年費（fèi）用約為22000元。

4.3.4取水單耗下降（jiàng）0.5%所節約的電費估算：

據統計，柳東、柳南、城中三水廠的取水量約為6316萬m³；

按三水廠年平均取水單耗78KWh/Km³，電費0.66元/KWh計算，得機械密封改造後的年節約電費16257.38元。計算可得（dé）年節約費用為 38554.38元，改造投資回收期為：19.8萬元÷38554.38元/年=5.14年。

5.結論

此次各水廠取水泵的機（jī）械密封改造的經濟效益從以上的估算來看並不明顯，但改造的意義甚大（dà），主要表現為：

5.1封（fēng）的密封可（kě）靠性有效提高（gāo），有（yǒu）利於水泵水力性能提升；

5.2降低了（le）員工的工作強度。因KSB泵的填料壓蓋（gài）呈（chéng）喇（lǎ）叭型，易（yì）與泵殼擠死，造成員工在進行拆卸工（gōng）作時存在很（hěn）大困難，且易於形成安全隱（yǐn）患；

5.3大大減少了水泵的停泵（bèng）檢修次數，有利於保障供水生產。

（來源：網絡）