摘　要：本文對應用較廣泛的單級雙吸離心泵的填料（liào）密封問題提出了新的結（jié）構並運用到實際生產中，該結構可延長填料（liào）密封（fēng）使用壽命（mìng）並（bìng）提高泵效率，新型填科密（mì）封結構具有顯著的節能（néng）特性。
　　關鍵詞：單級雙吸（xī）離心泵；填料密封；錐形軸套；節能
　　填料密封因其結（jié）構簡單、裝拆維修（xiū）方便、成本低廉而廣泛應用於（yú）單級雙吸離心泵上，所用材料一般為油浸石棉盤（pán）根軟填料。通過對單級雙吸（xī）離心泵填（tián）料密封的多年研究，提出了改（gǎi）用錐形軸套以及對中高揚程（一般大於50m）的泵（bèng）采（cǎi）取通水槽引進口接近泵體基圓的辦法，可以（yǐ）使泵填料密（mì）封使用壽（shòu）命延長，明顯降低填料密封功耗而提高（gāo）泵效率（lǜ）。
　　1　填料密封的機理
　　填料密封不是因固體填料與旋轉軸套（tào）緊密貼合阻止（zhǐ）內部密封流體介質（zhì）向外泄漏，而是通過固體填料與旋轉軸套貼合麵問形成的一層很薄的環形間（jiān）隙，間隙裏充滿著潤滑油膜（mó），起潤滑軸套與密封（fēng）流體介質（zhì）的作用。當泵（bèng）在開機過程中，泵體的吸入蝸室內形成一定（dìng）的（de）真空，這層潤滑油（yóu）膜就阻止泵體外部空氣被吸入，使得泵能夠正常開機；當泵運轉的時候，這層潤（rùn）滑油膜就阻止來自泵體壓水室的（de）有壓密封流（liú）體介質（zhì）向外和向泵腔內泄漏。這層潤滑油膜來自所（suǒ）用的填料，填料一般為石棉，其（qí）內部組織有著較大的空隙，均由潤滑油（yóu）充滿，密封潤滑油膜就靠（kào）填料壓蓋的逐步壓緊來補給。當泵（bèng）運行一（yī）段時間後，由於軸套與潤滑油膜問有相對運動，會產生一些熱量，為了散熱需要，填料密封（fēng）處允許（xǔ）有微量介質向外（wài）泄漏，已有的潤滑油膜就會隨所泄漏的介質逐漸減薄（báo），Z終造成潤滑油膜在泵使用一（yī）段時間後消失，進而造（zào）成填料密封完全失效產生大量介質向外泄漏，軸套磨損，這時就要重新將填料壓蓋壓緊一些，將儲藏在填料中的（de）潤滑油擠壓（yā）出來，形成新的（de）密封（fēng）潤滑油膜（mó）。多次重複這種循（xún）環，直到填料中的潤滑油（yóu）很少甚至沒有時，就需要更換新填料。所以壓裝新填料不（bú）用壓得很緊，使（shǐ）用一段時間後，再逐步壓緊。
　　2　傳（chuán）統單級雙（shuāng）吸離（lí）心泵填料密（mì）封的缺陷
　　傳統單級雙吸（xī）離心泵填料密封腔通常是圓柱形腔體的，軸套外圓也是直的，其優點是結構（gòu）簡單易於（yú）加工。
　　填料同軸套外壁和填料函內壁貼合，壓緊填料壓蓋，迫使填（tián）料（liào）縮小其內徑和漲大其外徑，由此形成了填料對軸套表麵和填料函內壁的（de）接觸力，隨著壓蓋的進一步壓緊，這種接觸力就逐（zhú）漸加大，這也就提高了填料與（yǔ）軸套的動密封和（hé）填（tián）料與填料（liào）函內（nèi）壁的靜密封的能力。但是這種接觸力的大小在填料函內沿軸線方（fāng）向並（bìng）非處處相等，而是離壓蓋越遠，接觸力越小，靠近Z裏邊（biān）填料的接觸力甚（shèn）至為零，起密封（fēng）作用（yòng）的潤滑油（yóu）膜在靠近壓蓋附近易於形成，靠近Z裏麵幾乎（hū）不能形成潤滑油膜。
　　壓（yā）蓋壓得越緊，則填料與軸套貼合得越緊，此時若填料（liào）與軸套間的（de）介質泄漏量為零的話，因摩擦而產（chǎn）生（shēng）的熱量則會加（jiā）大，軸套會磨（mó）損，填料有被燒損的（de）可能。在（zài）使用單級雙吸（xī）離心泵尤其（qí）是揚程大於50m的中高揚程（chéng）的單級雙吸離心泵時，來自壓水室的密封水壓（yā）力大，有時就會出現密封的外邊三圈填（tián）料壓得冒煙了也還封不住（zhù）水，外邊三圈填料很快失效，有的（de）使用不到一個月就（jiù）需要換新填料。
　　在實際工作中（zhōng）我們發現，填料環Z裏邊的兩圈填（tián）料相對而言壓得不緊，時有進氣現象，影響泵（bèng）的啟動；在泵運行時，從壓水室過來的高壓水絕大部分從Z裏邊的兩（liǎng）圈未（wèi）壓緊的填（tián）料內孔處流進泵吸水室，從而造成外麵三圈填料處無水泄漏到外麵，填料密封很快失效，對泵（bèng）運行中的（de）容積效率有影響。
　　3　填料密封的改進
　　3.1改圓形（xíng）軸套為錐度軸（zhóu）套
　　傳統排灌用單級雙吸離心泵的（de）軸套為圓形軸套，使用過一段時間後，外圓（yuán）會有磨損，可以將其車成帶有錐度的外圓。單級雙吸離心泵密封軸套（tào）的壁厚一般為5mm～12mm，車成錐（zhuī）度軸套時，軸套小頭端再小（xiǎo）1mm～3mm，Z大車削量在（zài）小頭端（duān）的尾部且不超過壁厚的30％，用錐度來表示一般為0.5°～1.0°為宜，單級雙吸離（lí）心泵（bèng）製造廠在製造新的錐（zhuī）度軸（zhóu）套時按0.5°～1°為（wéi）宜。
　　填料尺寸比（bǐ）填料腔尺寸稍大1mm-2mm，用傳統圓形軸套時填料（liào）需要壓扁，在改（gǎi）用錐形軸套（tào）時可以少壓填料或不壓填料直（zhí）接填裝。
　　錐形軸套填料密封的優點：
　　1）填料壓蓋（gài）的壓力易於傳遞到填料腔底部的填（tián）料上，填料環（huán）裏邊的兩圈填料也壓得緊，使填（tián）料受力均勻，從而使密封潤滑油（yóu）膜長且保持期壽命（mìng）延長，密封效果好。
　　2）錐形軸套的磨損小（xiǎo），使（shǐ）用（yòng）壽命是圓形軸套的兩倍，對已經磨損過的圓形軸套進行錐度車削可以重新利用，能降低配件費用。
　　3）可以降低填料密封功率消耗，提高（gāo）泵（bèng）效率（lǜ）約（yuē）1％，節電效（xiào）果明顯。
　　3.2密封通水槽進口接近泵體基圓
　　對單級雙吸離（lí）心泵而言，其揚程範圍大致在10m～160m，對揚程（chéng）大於50m的屬於中高揚程單（dān）級雙吸離心泵，傳統單級（jí）雙吸離心泵填料密封的通水槽引進口的位置大多遠離泵體基圓，且都是鑄造出來的，因鑄造丁藝（yì）需要，尺寸往往作得太大，大量高壓水通向密封填料，對密封潤滑油（yóu）膜的壽命影響很（hěn）大（dà）。在多年的單級雙吸離心泵設計生產與實（shí）際運行中發現，將通水槽的引（yǐn）進口開得靠近泵體基圓附近時，既不影響（xiǎng）泵（bèng）體的鑄造工藝，又（yòu）可以使密（mì）封水壓力降低到0.2MPa～0.5MPa，較為適合於填料密封的水封壓力，減（jiǎn）小了密封高壓水對密封潤滑油膜壽命的影響，延長（zhǎng）了填料（liào）密封的使用壽命。
　　對中小型單級雙吸離心泵而言，小尺寸通水（shuǐ）槽難於鑄造出來，可（kě）以待中開麵加工好後，直接用砂（shā）輪手工打（dǎ）磨出小尺寸通水槽（cáo）。對高揚程單級（jí）雙吸離心泵，通水槽尺寸小一（yī）些，鑄造通水槽（cáo）困難（nán），也可以直接手工打磨（mó）。
　　4　填料密封（fēng）的泄漏量（liàng）
　　單級雙吸離心泵填料密封隻是盡可能地降低（dī）泄漏流量，而不是也不可（kě）能完全不允許泄漏，一定量的泄漏不（bú）但允（yǔn）許，而（ér）且是必須和有益的，少量（liàng）適宜的（de）泄漏不但可（kě）以（yǐ）降低（dī）填料、軸（zhóu）套及填料函的（de）溫度，同時也（yě）是軸套（tào）與填料之間的一層圓環形水（shuǐ）膜潤滑劑。
　　單級雙吸離心泵（bèng）填料密封正常工作的標誌是：水會從填料與軸套之（zhī）間滲漏出來，這種滲漏應該是一層薄薄的流束，它匯（huì）集成一滴一（yī）滴（dī）的滴漏，密封處於斷斷續續滴水是理想（xiǎng）狀態。
　　在標準JB/T53062（一般清水離心泵產品質量分等》中規定有清水離心泵填料密封的泄漏量，對單級（jí）雙吸離心泵而言（yán）是兩（liǎng）邊（biān）軸（zhóu）套泄漏量的總和。填料密（mì）封的泄漏（lòu）量還應該與泵揚程有關，揚程越高，泄漏量就越大，這（zhè）一點標準中沒有提及（jí）。
　　5　新型填料密封的試驗結果與節能效果
　　單級雙吸離心泵在使用中Z大的問題就是填料密封泄漏與使用壽命問題，通過改用錐形軸套和通水槽引進口開到泵（bèng）體基圓處等辦法，可以延長填料密封壽命，提高泵效率1％，改進後的填料密封具有顯著的經濟（jì）與（yǔ）社會效益（yì），現以中等偏小的250S39泵采用本（běn）文（wén）提出的新型填料密封為實例來（lái）詳細計算其節（jiē）資節能效果：
　　250S39型單級雙吸離（lí）心泵：其設計流量為485m/h，設計揚程為3m，裝傳統軸套試驗泵效率為80.1％，裝錐形（xíng）軸套後並改通（tōng）水槽後，在同樣試驗條件下測試泵效率為81.3％，泵（bèng）的軸功率由64.3kW降（jiàng）低為63.4kW，每小時節電0.9kw•h，一年按300天連續計算，可（kě）以節電0.9x24×300=6480kW.h，工業電價按0.5元，kW•h計（jì）算（suàn）的話，單台泵可以節約電費6480x0.5=3240元。傳統填料（liào）密封軸套半年換一次，填料一般三個月換一次，采用（yòng）本文的新型填料（liào）密封後一年換一次軸套，填料六個月換一次，這樣（yàng）大約可以節約800元資金。250S39泵改用本文的新（xīn）型填料密封後，單台泵一年可以（yǐ）節約運行電費與配件費用3240+800=4040元。
　　以（yǐ）四川新（xīn）達泵業股份公司為例，該廠（chǎng）一年生（shēng）產單級雙吸離心泵2000台（tái）以上（shàng），現就以250S39泵（bèng）來計算是切合實（shí）際和可信的（de），一年算下來，可以為社會節電：6480x2000=12960000kW•h，一年可以節約運行電費與配（pèi）件費用：4040x2000=8080000元（yuán），社會（huì）經濟效益顯著。將此新型填料密封機理運用到量大麵（miàn）廣的Is型（xíng）單級單吸清水（shuǐ）離心泵上同（tóng）樣可行。
　　6　結論
　　對（duì）產量大應用麵廣的（de）單級雙吸（xī）離心泵填料密封改用0.5°～1°的錐形軸套（tào）方法：密封效果（guǒ）良好且填料密封壽命延（yán）長一倍以（yǐ）上；又（yòu）可以降低密封的（de）功耗，提高泵（bèng）效率約1％，節約（yuē）運行電費的效果（guǒ）明顯；還可以延（yán）長軸套易損件的使（shǐ）用（yòng）壽命，節省配件費用。
　　錐度軸套新型填料密封在能源日（rì）趨（qū）緊張，政府（fǔ）號召節能減排的今天，具（jù）有（yǒu）廣（guǎng）泛推廣價值。
　　參考文獻：
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