馮帥 韓志忠
摘 要:鍋爐給水泵是電廠中的重要組成部分,其運(yùn)行好壞直接影響著整個電廠的運(yùn)行效率與質(zhì)量。在鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)中,做好相應(yīng)的機(jī)械密封,能夠保證整個電廠鍋爐給水泵更加安全、有效的運(yùn)行。由于影響電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的因素眾多,對于所出現(xiàn)的泄漏故障不能進(jìn)行有效的判斷和處理。對此,文章就機(jī)械密封在電廠水泵中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析。
關(guān)鍵詞:機(jī)械密封;電廠;水泵
在電廠鍋爐給水泵中應(yīng)用機(jī)械密封,能夠進(jìn)一步提高鍋爐給水泵的工作性能,進(jìn)而有利于整個電廠的更好運(yùn)行與發(fā)展。在分析機(jī)械密封工作原理的基礎(chǔ)上,探討電廠鍋爐給水泵中應(yīng)用機(jī)械密封的優(yōu)勢及要點(diǎn)。
一、機(jī)械密封工作原理
電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封主要由兩個密封元件共同組成,分別是動環(huán)與靜環(huán),兩者的表面光潔度都較高,且能夠緊密地貼合在一起。機(jī)械密封端面的平面度通常處于0.0009mm的數(shù)量級,若材質(zhì)為非金屬,那么其粗糙度為0.04um;若材質(zhì)為金屬,那么其粗糙度為0.02um。動環(huán)與靜環(huán)在密封作業(yè)時會相互轉(zhuǎn)動作用,硬質(zhì)合金、碳化硅、石墨等均是密封元件常用的材料。
在密封介質(zhì)、彈簧力的作用下,兩個密封元件的表面通常都會出現(xiàn)一定值的壓力,該壓力會緊緊地將兩者密封端面貼合在一起,而且還會形成一層液體薄膜,既可用于潤滑動環(huán)與靜環(huán),又可實(shí)現(xiàn)對軸端的密封?;陔姀S鍋爐給水泵的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)而言,一旦電廠鍋爐給水泵運(yùn)行,那么機(jī)械密封也會隨之而轉(zhuǎn)動,且液體膜與動環(huán)(處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài))會出現(xiàn)強(qiáng)烈的摩擦,摩擦所產(chǎn)生的熱量會在短時間內(nèi)迅速讓液體膜的溫度升高,甚至還有可能會讓局部液體膜溫度高于其沸點(diǎn),進(jìn)而汽化液體膜,導(dǎo)致液體膜出現(xiàn)較大程度的破壞,動環(huán)與靜環(huán)也就由原來的潤滑狀態(tài)變?yōu)楦赡Σ?,持續(xù)時間一長,就會導(dǎo)致機(jī)械密封失效。
二、機(jī)械密封在電廠鍋爐給水泵的應(yīng)用要點(diǎn)及安裝方式
2.1機(jī)械密封的應(yīng)用要點(diǎn)
(1)為了能夠有效增強(qiáng)電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的使用性能,可采用自然冷卻或沖洗冷卻的方式來降低運(yùn)行溫度,其中,以沖洗冷卻為主。沖洗冷卻既可避免電廠鍋爐給水泵出現(xiàn)液膜汽化、雜質(zhì)聚集等現(xiàn)象,又可降低軸封箱溫度,還可改善現(xiàn)有的潤滑條件,可謂一舉多得。值得注意的是,可將密封介質(zhì)從電廠鍋爐給水泵的高壓側(cè)引入,從電廠鍋爐給水泵的低壓側(cè)引出,進(jìn)而達(dá)到循環(huán)沖洗的效果。
(2)為了能夠有效增強(qiáng)電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的使用壽命,可為機(jī)械密封配備一套附屬系統(tǒng)來改善其的運(yùn)行工況。附屬系統(tǒng)由于具備流體替代、雜質(zhì)清除、溫度控制等諸多功能,可用于有效控制粒度、壓力、溫度等因素。
2.2機(jī)械密封的安裝方式
在安裝電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封時,首先,需要對具體安裝方式與安裝圖進(jìn)行掌握;其次,要徹底清理密封零件的銹垢、油污、毛刺等;再次,要涂抹潤滑油,并檢驗(yàn)密封環(huán)的平面度;最后,在對輔助密封圈進(jìn)行安裝的過程中,務(wù)必要確保每個密封圈都有適當(dāng)?shù)拈g隙,以此來最大限度地保障密封性能。值得注意的是,還需要注意動靜環(huán)的安裝方向,待安裝完機(jī)械密封的全部部件之后,還要安裝輔助系統(tǒng)。
三、電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的泄漏原因及對策
3.1材料原因?qū)е碌臐B漏
(1)密封件損壞引起滲漏。電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的運(yùn)行環(huán)境通常是在強(qiáng)酸、高壓、高溫環(huán)境,較易損壞機(jī)械密封的構(gòu)成部件,進(jìn)而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,機(jī)械密封的輔助密封件較易在腐蝕下出現(xiàn)破壞,鑒于此,機(jī)械密封的輔助密封件可選用具有良好耐強(qiáng)酸、耐高壓、耐高溫性能的氟橡膠。
(2)細(xì)小顆粒雜質(zhì)引起滲漏。在電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的運(yùn)行過程中,密封端面內(nèi)若滲入細(xì)小顆粒雜質(zhì),那么細(xì)小顆粒雜質(zhì)就會隨著兩個密封元件的運(yùn)行而嚴(yán)重磨損密封端面,時間一久,就會導(dǎo)致端面出現(xiàn)劃傷或劃痕。對此,密封端面的材質(zhì)可選擇碳化鎢材料(硬度較高)。
3.2靜試泄漏
在順利安裝電廠鍋爐給水泵之后,通常需采用灌水靜試的方式來檢查機(jī)械密封是否存在著泄漏問題?;谛孤┝康拇笮。蓪⒐收项愋头譃閲?yán)重性泄漏故障、持續(xù)性泄漏故障、間歇性泄漏故障等。其中,間歇性泄漏故障的泄漏量較小,主要是由于電廠鍋爐給水泵的轉(zhuǎn)子軸向竄動量過大而導(dǎo)致。對此,可通過合理調(diào)整電廠鍋爐給水泵的軸向竄動量,來確保機(jī)械密封的可靠性與安全性。若持續(xù)性泄漏故障的泄漏量較大,務(wù)必要判斷到底是密封腔裝配面導(dǎo)致的泄漏,還是端面導(dǎo)致的泄漏。
3.3運(yùn)行時出現(xiàn)泄漏
(1)真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封泄漏。電廠鍋爐給水泵在開停機(jī)時,若有漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)在進(jìn)口管,那么就很容易引發(fā)密封腔出現(xiàn)負(fù)壓,進(jìn)而就會有干摩擦現(xiàn)象出現(xiàn)在密封端面,長此以往,就會有破損現(xiàn)象出現(xiàn)在密封端面,進(jìn)而出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏故障。對此,可采用雙端面密封方式,這樣一來,既可有效改善潤滑環(huán)境,又可增強(qiáng)密封性能。
(2)若機(jī)械密封的運(yùn)行介質(zhì)中混入了淤泥,那么就會讓密封圈長期處于磨損狀態(tài),若機(jī)械密封裝置的彈簧內(nèi)也混入淤泥,必然會讓彈簧出現(xiàn)形變,且不規(guī)則,進(jìn)而出現(xiàn)滲漏問題。與此同時,摩擦作用也較易損壞密封端面,引發(fā)機(jī)械密封泄漏故障。對此,務(wù)必要定期檢驗(yàn)機(jī)械密封的密封圈,若有問題,要在第一時間內(nèi)予以更換,且徹底清除掉彈簧中的淤泥。另外,密封端面的材質(zhì)可選擇碳化鎢材料(硬度較高)。
(3)若機(jī)械密封端面存在著潤滑油量不足的現(xiàn)象,那么就較易在干摩擦的作用下而導(dǎo)致端面破損。對此,務(wù)必要定期潤滑保養(yǎng),確保動靜環(huán)密封面的潤滑油面低于油室腔內(nèi)的潤滑油面。
四、電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的常見誤區(qū)
4.1彈簧壓縮量越大、密封效果越好
很多人認(rèn)為電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果與彈簧壓縮量存在著典型的正比關(guān)系,若彈簧壓縮量越大,則電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果越佳;若彈簧壓縮量越小,則電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果越差,但事實(shí)并非如此。無論選用何種類型的彈簧,其壓縮量均是有限的,若壓縮量過大,那么必然會增加摩擦副端面的比壓,進(jìn)而摩擦副端面很有可能會出現(xiàn)磨損或嚴(yán)重變形,這些因素都會影響到電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封的運(yùn)行效果。
4.2動環(huán)密封圈越緊、密封效果越好
部分人認(rèn)為電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果與動環(huán)密封圈的緊固程度存在著典型的正比關(guān)系,若動環(huán)密封圈越緊,則電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果越佳;若靜環(huán)密封圈越松,則電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果越差,但事實(shí)并非如此。若動環(huán)密封圈太緊,會出現(xiàn)3個問題:(1)密封圈變形現(xiàn)象;(2)彈簧過度疲勞現(xiàn)象;(3)軸與密封圈出現(xiàn)較大程度的磨損。這些問題若不能及時予以處理,那么很容易就會出現(xiàn)電廠鍋爐給水泵機(jī)械密封泄漏故障。
4.3靜環(huán)密封圈越緊、密封效果越好
還有一些人人認(rèn)為電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果與靜環(huán)密封圈的緊固程度存在著典型的正比關(guān)系,若靜環(huán)密封圈越緊,則電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果越佳;若靜環(huán)密封圈越松,則電廠鍋爐給水泵的機(jī)械密封效果越差,但事實(shí)并非如此。若靜環(huán)密封圈過緊,那么就較易造成靜環(huán)密封出現(xiàn)較大程度的變形,稍有不慎,就會出現(xiàn)靜環(huán)密封圈碎裂現(xiàn)象。
五、結(jié)束語
在電廠鍋爐給水泵中合理應(yīng)用機(jī)械密封,能夠進(jìn)一步提高電廠的運(yùn)行效率與質(zhì)量。不過在實(shí)際應(yīng)用過程中,需要掌握相應(yīng)的應(yīng)用要點(diǎn),并且做好日常的維修和保養(yǎng)工作。因?yàn)橐坏C(jī)械密封出現(xiàn)泄漏故障,如不能及時進(jìn)行處理,所造成的后果將不堪設(shè)想。因此,作為相關(guān)的管理人員,可以掌握機(jī)械密封系統(tǒng)的正確應(yīng)用方法。
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