离心式渣浆泵机封泄漏原因分析和维修

离心式渣浆泵机封泄漏原因分析和维修

狄新华

 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司839000

摘要:现代工业有着广泛工业，渣浆泵在工业中普遍应用，主要是水利、金属、煤等工业企业。离心式渣浆泵由于其主要功能是运输固液混合材料，因此在现实中起着重要作用，因为它用于生产固液混合材料的大多数行业。机封是离心泵最常用的轴封方法。由于机封的诸多优点，渣浆泵目前几乎取代了所有以前的填料密封。但是，机封维护成本和工作量很高，由于设施条件差，泄漏率很高，进而导致渣浆泵频繁故障。结合机封拆解分析，分析了机封损坏的几种常见原因及维修方法。

关键词：渣浆泵；机封；泄漏分析；损坏维修

渣浆泵输送的介质磨损性较高，从而影响部件的使用寿命。与机封其他流件部位的简单磨损损伤不同，机封不仅受到渣浆泵运行过程中机械磨损的影响，而且还受到冷却水、设备振动和橡胶部件老化的影响。因此，机封是渣浆泵中最常见的备件。此外，总结机封损坏原因有助于减少机封，因为机封故障对渣浆泵的平稳运行有重大影响。此外，它还有助于维护机封，降低使用渣浆泵成本。

一、渣浆泵的相关概念

渣浆泵广泛应用于矿山，是一种工业泵，用于电力、金属、煤、输送等工业领域，具有磨蚀性固体颗粒。而且它是这种工业活动的基本设备。水电和冶金等行业必然会出现固液混合物料常规工业泵不能运输含有这些悬浮物颗粒的液体。耐磨型的工业泵，如渣浆泵，将固液混合物料吸入输送管线，完成循环混合料的机械加工，减少各自行业的人力投资，提高其运输效率。

二、渣浆泵的设计理论

渣浆泵类型按原理分为:单、多级，单、双吸，悬臂，卧、立式等。基本结构主要包括叶轮、泵壳、泵轴、轴承及托架。该驱动装置对机器的运行是必不可少的。渣浆泵的推力由可能与结构和外形略有不同的发动机组成，但各种渣浆泵的工作方式相同。大多数工业泵都是一样的。驱动方式是使叶片叶轮以发动机的高速旋转，形成离心力，将叶轮的中心变为真空区，在此处介质在大气压力或压力下进入运输的料管内并持续供料。

三、机封泄漏的主要原因和判断方式

氧化铝的生产过程非常复杂，有许多生产过程，每个过程中的材料具有不同的特性。对氧化铝的温度、浓度、颗粒硬度和成分的分析表明，生产氧化铝的原料主要是碳酸氢钠、铝酸钠、硅酸钠和矿石固体颗粒。工艺中物料浓度高，物料温度基本在100℃以上。因此，渣浆泵在运行时，由于泵的过流件，产生氧化铝的物料会严重磨损，高温会间接导致泵体和机封的快速老化。因此，渣浆泵在氧化铝生产中经常出现效率低下的情况。机封由动和静密封组成。油封是离心式渣浆泵中最常用的机封。有五个油封（见图1），其中动密封是在两侧紧密接触和旋转时进行的。静密封主要依靠机械密封的橡胶密封来保持动环与衬套之间的紧密性，避免容易移动。氧化铝生产用离心式渣浆泵机封能主要由以下密封问题引起。

图1双端面的机封

1.橡胶密封圈。由于其输送的介质温度较高，密封性长期处于高温状态。尤其是泵运行后，机封上高速摩擦热可能导致橡胶垫层老化变形。为了降低机器密封的工作温度，运转中的渣浆泵必须向机封添加冷却水，以降低机器密封的温度。但是，由于冷水对机封和水中所含杂质的硬度，橡胶密封区域和密封受到损害。

2.动环压缩弹簧。为环提供弹性补偿。由于存在冷却水，机封在一定的使用周期后可能会产生巨大的结垢，影响压缩弹簧的性能，使机封环失效，导致机封密封面之间出现泄漏。

3.端面损坏。端面通常在用耐用的硬质合金或碳化硅制成，而今天常用的集装式机封的结构限制了端面受到撞击，因此机封的端面在正常使用时难以产生产生被外力撞击断裂损坏。为了诊断泄漏，可以根据机封安装后静态状态下的泄漏，出现压力的冷却水泄漏，如果泄漏较少，通常会出现机封环和静环密封圈引起的问题；如果冷却水的通入导致密封圈大量泄漏，则动环和静环之间存在端面密封问题。此错误通常需要重新安装密封，因为两侧端面没有充分贴合。机封在一段时间后出现泄漏时最初不会泄漏，通常其原因是压缩弹簧的失效或机械密封的动环损坏。此外，还可以利用渣浆泵运行状态、设备振动值、转速、冷却水质量和机封时间等数据确定机器故障的原因。

四、降低渣浆泵机封故障的措施

渣浆泵在氧化铝生产中起着非常重要的作用，频繁的机封故障会对生产造成严重影响，因此，除了维修损坏的机封外，更重要的是降低机封故障率。通过总结机封故障主要原因，改进了其设计、安装和运行条件。

1.设计机封。冷却水的水垢对机封弹簧有很大影响为了降低机封的失效强度，可以在压缩弹簧的外包裹橡胶胶，以隔离压缩弹簧和冷却水之间的关系，避免冷却水结垢。同时，对轴向应力补偿方法进行了优化，以确保密封性稳定。

2.安装机封。渣浆泵体积、部件重量和机封安装需要多种工具，这增加了机封的难度。为确保机封件安装正确，安装后检查所有零件，当安装不到位时，应通过拆卸和故障排除确定原因。不允许强行拆卸和组装。

3.降低渣浆泵振动。是造成机封损坏的主要原因之一。渣浆泵的振动使机封在运行中无法紧密结合，导致机封带料，端面旋转时混合固体颗粒，损坏密封面。同时，减少引起的振动，可以显著降低机封的故障率。

五、机封各部位维修和注意事项

1.端面维护。端面采用硬质合金或碳化硅，无严重磨损或断裂损坏。由于工作时间短，请拆开机器的密封件并清洁密封面。

2.处理压缩弹簧。双端面机封性能被用于密封活动环端面的几个小压缩弹簧的弹性所抵消。机封的缺点主要与压缩弹簧有关，压缩弹簧被产生结垢后，其弹性降低，甚至导致弹簧失压，使其无法贴合动/静环端面。必须消除这些缺陷，并弯曲损坏的弹簧更换。同时，每个压缩弹簧的测量长度相等，以确保机封动环在均匀压力静环端面贴合。

3.清洁轴套，检查并更换橡胶密封件。机械密封检修时，清理结垢并检查其变形，更换所有橡胶密封圈，同时进行水静压试验

4.维护注意事项。机封拆卸后，应检查拆卸部件是否损坏，特别是动和静环合金的严重磨损或断裂，同时检查轴套或压盖是否变形，并在严重变形时进行修理或更换，清洗所有拆卸部件。安装机封元件时，机封安装必须保持清洁，以免异物和异物落入密封中。安装后，使用塞尺检查点是否小于0.10mm，测量压缩弹簧长度，并验证压缩弹簧长度是否一致。长度误差可设定为约2mm。如果压缩弹簧太长，则机封零件的末端压力过大，从而产生过多热量。此外，密封端面磨损也会加剧磨损。压缩弹簧太短，无法补偿，会发生泄漏。安装机封后，应能轻移动灵活无卡涩各个组件。

渣浆泵应用于所有行业，修复渣浆泵的机封的泄漏会导致大量维修费用。渣浆泵过流件寿命超过五年，但机封只能超过一年。这大大降低了渣浆泵的效率。更换机封件需要拆卸渣浆泵，这会导致相当大的维修费用。分析机器故障的原因，一方面可以简化机封维修，另一方面，可以制定和实施防止机封泄漏故障的改进措施，大幅降低设备故障率和对生产的负面影响。

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