水泵的工作原理

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水泵在輸送高溫高壓水時(shí)常選擇機(jī)械密封的方式防止其泄漏，而滲漏造成的機(jī)械事故占水泵全部維修量的50%左右，可見，機(jī)械密封的可靠性對(duì)水泵的高效運(yùn)行和使用壽命的延長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)械密封一般由旋動(dòng)環(huán)、靜止環(huán)、密封圈或密封墊等輔助元件以及彈性補(bǔ)償元件等幾部分組成。其工作原理是將一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面相互貼合且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使端面間維持一層極薄的液膜，在輔助密封的配合下，使端面受到介質(zhì)流體壓力與補(bǔ)償機(jī)械彈力的作用，保持緊密的貼合度以達(dá)到密封的目的。

1. 漏水現(xiàn)象及其原因分析

  2 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象

合理的設(shè)計(jì)是機(jī)械密封實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)，但實(shí)際工程中水泵的整體設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備配件的選用、各元件材質(zhì)的選擇都直接影響著水泵的密封性能。以水泵中的磁性分離器為例，該元件不但具有無法分離過濾非金屬顆粒、體積大、不易檢修等缺點(diǎn)，還可能由于磁性吸附水中的金屬性物質(zhì)，使這些物質(zhì)與非金屬材質(zhì)的旋動(dòng)環(huán)或靜止環(huán)產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致元件的磨損，磨損生產(chǎn)的非金屬物質(zhì)又因不能被吸附過濾而進(jìn)入系統(tǒng)使磨損加劇，長(zhǎng)期運(yùn)行必然會(huì)導(dǎo)致密封性能的下降。

  3 安裝環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象

安裝環(huán)節(jié)的施工不當(dāng)也可能造成密封損害。如在機(jī)械密封中起軸向定位作用的內(nèi)六角螺釘若安裝不緊，就會(huì)使密封發(fā)生軸向竄動(dòng)，當(dāng)竄動(dòng)量過大，壓縮彈簧不能使靜止環(huán)緊貼在旋動(dòng)環(huán)上時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致泄漏;環(huán)密封圈的軸端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋端面不夠光潔，可能使旋動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)在安裝時(shí)受損;而機(jī)械密封的彈簧壓縮量也是安裝的重點(diǎn)，一旦誤差應(yīng)>±2 mm，就可能因壓縮量過大導(dǎo)致端面比壓和摩擦熱量的增加，使端面的磨損和熱變形加劇，或因壓縮量過小造成靜止環(huán)端面的比壓不足，影響密封效果。

4 使用環(huán)節(jié)中的漏水現(xiàn)象

(1)壓力造成滲漏。使用中當(dāng)密封腔內(nèi)壓力>3 MPa時(shí)，可能導(dǎo)致端面比壓過大, 液膜難以成，密封端面磨損嚴(yán)重，發(fā)熱量增多，造成密封面熱變形。而泵在啟動(dòng)、停機(jī)過程中，由于泵進(jìn)口堵塞，抽送介質(zhì)中含有氣體等原因，可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓，繼而引起密封端面干摩擦，內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。(2)介質(zhì)問題。首先，由于密封圈等輔助元件常采用不耐酸堿和高溫的有機(jī)材料，當(dāng)介質(zhì)中含有弱酸、弱堿時(shí)，長(zhǎng)期的使用會(huì)使其失去彈性甚至腐爛;而介質(zhì)中出現(xiàn)固體顆粒等物質(zhì)時(shí)，也會(huì)劃傷端面造成磨損，同時(shí)水垢、油污等也可能在軸表面造成堆積。此外，水溫超標(biāo)也是導(dǎo)致機(jī)械密封性能下降的主要原因，因此當(dāng)熱交換器的冷卻能力不足時(shí)，密封的使用壽命常會(huì)大大縮短。(3)旋動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)疲勞損壞。給水泵軸線不一致或者軸承間隙調(diào)整不當(dāng)都會(huì)引起給水泵的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封組件中的動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦，即使其接觸面的水膜發(fā)生破壞，導(dǎo)致其失去水膜潤(rùn)滑而損壞。(4)生產(chǎn)管理缺失。機(jī)組工作中未按操作規(guī)程進(jìn)行，開停機(jī)不當(dāng)或人為操作錯(cuò)誤導(dǎo)致供電波動(dòng)使水泵倒轉(zhuǎn)等都可能引起密封發(fā)生泄漏。

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