摘要:随着经济的发展,各行各业发展迅速,机械密封具有使用寿命长、可靠性高、泄漏量小等诸多优点,目前已经被广泛运用于压缩机、反应釜、泵等设备中。做好电厂锅炉给水泵的机械密封,无疑能够确保其实现有序、稳定、安全运行。为此,文章首先阐述了机械密封工作原理,分析了机械密封在电厂锅炉给水泵的应用优势及安装方式,然后在此基础上剖析了电厂锅炉给水泵机械密封的泄漏原因及对策,探讨电厂锅炉给水泵机械密封的常见误区。
关键词:电厂锅炉;水泵机械密封;应用及故障分析
引言
在电厂锅炉给水泵中应用机械密封,能够进一步提高锅炉给水泵的工作性能,进而有利于整个电厂的更好运行与发展。在分析机械密封工作原理的基础上,探讨电厂锅炉给水泵中应用机械密封的优势及要点。研究造成机械密封泄漏的原因及相应解决措施,分析机械密封常见的几个误区。
1机械密封工作原理
电厂锅炉给水泵的机械密封主要由两个密封元件共同组成,分别是动环与静环,两者的表面光洁度都较高,且能够紧密地贴合在一起。机械密封端面的平面度通常处于0.0009mm的数量级,若材质为非金属,那么其粗糙度为0.04um;若材质为金属,那么其粗糙度为0.02um。动环与静环在密封作业时会相互转动作用,硬质合金、碳化硅、石墨等均是密封元件常用的材料。在密封介质、弹簧力的作用下,两个密封元件的表面通常都会出现一定值的压力,该压力会紧紧地将两者密封端面贴合在一起,而且还会形成一层液体薄膜,既可用于润滑动环与静环,又可实现对轴端的密封。基于电厂锅炉给水泵的机械密封结构而言,一旦电厂锅炉给水泵运行,那么机械密封也会随之而转动,且液体膜与动环(处于旋转状态)会出现强烈的摩擦,摩擦所产生的热量会在短时间内迅速让液体膜的温度升高,甚至还有可能会让局部液体膜温度高于其沸点,进而汽化液体膜,导致液体膜出现较大程度的破坏,动环与静环也就由原来的润滑状态变为干摩擦,持续时间一长,就会导致机械密封失效。
2机械密封的应用优势及安装
①机械密封的应用优势,相较于其他类型的密封,机械密封的弹簧有一定预紧力,可以使动静环始终贴在一起,所以可以避免泄漏。同时,机械密封油补偿机构,无需经常进行装置的调整。在使用时,密封与水泵轴端面的接触面积也较小,所以可以减少设备的摩擦功率损耗。而由于密封与轴的接触部位几乎很少发生相对运用,所以基本上不会给轴套带来摩擦损伤。此外,应用机械密封可以进行相匹配的摩擦副材料的选用,从而使锅炉给水泵轴端的密封系统得到完善。因此,即使在较为恶劣的工况下,机械密封也可以保持良好的性能。②机械密封的应用要点,在锅炉给水泵进行机械密封的使用时,为了提高机械密封的使用寿命,还需要使用密封循环系统改善密封所处的工况。具体來讲,就是为机械密封配备一套附属系统,从而使密封件的工作环境得到改善。使用该系统,可以对温度、压力、黏度、粒度和含杂质浓度等因素进行控制。因为,该系统具有温度控制功能、清除杂质功能和流体替代功能,可以对密封工况进行有效控制。就目前来看,锅炉给水泵轴端的机械密封的应用需要采取相应的温度控制方法,以便确保密封的使用性能。而常用的方法主要有2种,即冲洗和冷却。使用冲洗的方法可以降低轴封箱的温度,并且防止杂质聚集和液膜汽化,能够使装置的润滑条件得到改善。在冲洗的过程中,可以从泵的髙压侧进行密封介质的引人,然后使介质通过密封室返回泵的低压侧,从而实现对装置的循环冲洗。
3电厂锅炉给水泵机械密封的应用及故障分析
3.1材料原因导致的渗漏
①密封件损坏引起渗漏。电厂锅炉给水泵机械密封的运行环境通常是在强酸、高压、高温环境,较易损坏机械密封的构成部件,进而出现渗漏现象。大量的实践经验表明,机械密封的辅助密封件较易在腐蚀下出现破坏,鉴于此,机械密封的辅助密封件可选用具有良好耐强酸、耐高压、耐高温性能的氟橡胶。②细小颗粒杂质引起渗漏。在电厂锅炉给水泵机械密封的运行过程中,密封端面内若渗入细小颗粒杂质,那么细小颗粒杂质就会随着两个密封元件的严重磨损密封端面,时间一久,就会导致端面出现划伤或划痕。
对此,密封端面的材质可选择碳化钨材料(硬度较高)。
3.2运行时出现泄漏
①真空状态运行造成的机械密封泄漏。电厂锅炉给水泵在开停机时,若有漏气现象出现在进口管,那么就很容易引发密封腔出现负压,进而就会有干摩擦现象出现在密封端面,长此以往,就会有破损现象出现在密封端面,进而出现机械密封泄漏故障。对此,可采用双端面密封方式,这样一来,既可有效改善润滑环境,又可增强密封性能。②若机械密封的运行介质中混入了淤泥,那么就会让密封圈长期处于磨损状态,若机械密封装置的弹簧内也混入淤泥,必然会让弹簧出现形变,且不规则,进而出现渗漏问题。与此同时,摩擦作用也较易损坏密封端面,引发机械密封泄漏故障。对此,务必要定期检验机械密封的密封圈,若有问题,要在第一时间内予以更换,且彻底清除掉弹簧中的淤泥。另外,密封端面的材质可选择碳化钨材料(硬度较高)。③若机械密封端面存在着润滑油量不足的现象,那么就较易在干摩擦的作用下而导致端面破损。对此,务必要定期润滑保养,确保动静环密封面的润滑油面低于油室腔内的润滑油面。④为了能够让电厂锅炉给水泵机械密封装置有更好的性能,务必要定期更换机械密封装置的弹簧组、静环、动环等零部件,并且还要密切关注轴套固定环锁紧螺栓紧固变化与轴套位置变化,一旦发现存在着异常现象,要及时予以处理,防止再次出现类型故障问题。
3.3防止机械密封液温度过高的措施
机械密封液温度升高,一方面是由于冷却器冷却效果没有满足要求,另一面是由于密封液循环回路发生泄漏,使有效的循环密封液流量减少,所以,可以采取以下措施防止机械密封液温度过高。①设计机械密封液冷却水系统时,预留足够的冷却水余量,或者将冷却水量设计成可调节的,以便满足密封液循环量的变化需要。②采用质量可靠的放气阀,确保管路的焊接质量,防止因阀门不可靠、关闭不严或管道存在焊缝而发生泄漏,从而导致密封液流量增加。
4机械密封常见的几个误区
4.1弹簧压缩量越大密封效果越好
有的人认为弹簧的压缩量越大,则密封效果越好,其实这是一个常见的密封误区。因为对于任何一种弹簧而言,其压缩量是有限的,一旦所遭受的压缩量过大,会导致摩擦副端面比压大幅度增高,进而导致摩擦副端面严重变形或磨损情况产生,不利于机械密封的运行。
4.2动环密封圈越紧密封效果越好
机械密封还存在的一个误区就是认为动环密封圈越紧,密封效果越好。殊不知当动环密封圈太紧时,一是会加大密封圈与轴之间的磨损,二是会导致弹簧因过度疲劳而出现弹力失效的情况,其三还容易导致密封圈变形。这些问题都会进一步导致机械密封的泄漏。
5结语
机械密封若能够有效应用于电厂锅炉给水泵中,必然能够大幅度提高电厂的运行质量与运行效率。但在实际操作过程中,务必要做好日常维修保养工作,并且对出现的故障问题进行有效处理,确保机械密封装置能够实现长期良好运转,最终提高电厂锅炉给水泵机械密封的经济性、稳定性、可靠性。
参考文献
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