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骨架油封代替填料密封的改造

2012-12-07

作者：文建強(qiáng)
（揚(yáng)子石化有限責(zé)任公司）
　　摘　要：根據(jù)骨架油封的特性，將其應(yīng)用在填料密封中，經(jīng)過多次試驗(yàn)，改進(jìn)密封潤滑方式，使油封與軸形成邊界潤滑，起到了良好的密封效果。
　　關(guān)鍵詞：填料密封；骨架油封；邊界潤滑
　　剩余污泥泵是接觸氧化法污水處理裝置（簡稱A/O裝置）中的重要設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到系統(tǒng)中污泥的平衡。揚(yáng)子石化水廠凈一車間PTA A/O裝置中，剩余污泥泵型號(hào)為80WGF，其轉(zhuǎn)速1350r/min，揚(yáng)程17m，流量50.4m3/h，軸封采用填料密封結(jié)構(gòu)。電機(jī)與泵的傳動(dòng)方式為皮帶傳動(dòng)。該設(shè)備在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，全部換上新填料，Z多也只能維持一星期。若再壓緊填料壓蓋，就會(huì)出現(xiàn)填料燒結(jié)的現(xiàn)象。
　　一、漏油原因分析
　　填料函結(jié)構(gòu)如圖1所示，軸套外徑45mm，填料函內(nèi)徑70mm，填料函長60mm。填料函腔體間隙12.5mm。所采用的填料為F10油浸石棉填料，其外形尺寸為10mmx10mm，因其尺寸小于填料函腔體尺寸，所以安裝時(shí)需將其砸扁。若采用F13的填料，由于軸套內(nèi)徑太小，填料不能適應(yīng)填料函腔空間尺寸，這是泄漏的主要原因。
　　二、選擇軸封
　　試用多種填料其密封效果均不理想。故考慮選用骨架油封來代替填料。
　　1.骨架油封的密封原理及使用條件
　　骨架油封唇部與軸表面同時(shí)存在干摩擦、邊界潤滑和流體潤滑三種情況，并不斷交替產(chǎn)生。干摩擦產(chǎn)生磨損，流體潤滑產(chǎn)生泄漏。在邊界潤滑下，密封圈唇口與軸套的界面之間形成一層穩(wěn)定的流體動(dòng)壓膜，有潤滑及密封作用。油膜厚度約在0.0025mm。油膜太厚，流體會(huì)泄漏；油膜太薄，唇部易磨損。要保證良好的密封效果，必須在骨架油封和軸套之間實(shí)現(xiàn)邊界潤滑。
　　骨架油封的使用條件為：工作線速度≤(4~12)m/s。本例中，工作線速度為3.18m/s，符合使用條件。
　　2.選用骨架油封代替填料
　　選擇φ45mmxφ70mm x12mm的骨架油封代替填料。由于五個(gè)骨架油封的寬度正好等于填料函的長度，所以在次試用時(shí)，在填料函內(nèi)裝五個(gè)骨架油封，并重新加工一平面壓蓋（見圖2）用于軸向定位。安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)填料函孔與骨架配合較松，所以又在其外圈涂少許704密封膠。在泵體組裝時(shí)，軸套應(yīng)涂些潤滑油，避免運(yùn)行初期油封出現(xiàn)干摩。
　　試車時(shí)發(fā)現(xiàn)軸套與多個(gè)骨架油封相摩擦，導(dǎo)致軸套溫升很快。為此采用間斷運(yùn)行法，延長軸套與骨架油封的磨合期。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，軸套溫度逐漸降低，軸套與骨架油封已磨合，可以投入運(yùn)行。此次改造后，連續(xù)運(yùn)行4個(gè)月才出現(xiàn)泄漏。
　　3.改進(jìn)潤滑冷卻方式
　　第二次改造時(shí)去掉中間一個(gè)骨架油封，加工一個(gè)厚度與之相同的水封環(huán)放在中間，其位置對準(zhǔn)原冷卻水孔（如圖3所示），安裝步驟同上。
　　在試車前，從原冷卻水孔加入潤滑油（46#機(jī)械油），邊加油邊盤車，直至腔體內(nèi)完全充滿潤滑油。試車運(yùn)行未采用間斷試運(yùn)行法，而是連續(xù)運(yùn)行，邊運(yùn)行邊測量軸套溫度。當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度為30℃，從試車結(jié)果看，可以直接投入運(yùn)行。初次運(yùn)行一段時(shí)間后需更換皮帶。改造后的剩余污泥泵已連續(xù)運(yùn)行1年多，實(shí)現(xiàn)了零泄漏。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，上冊，第二分冊[M].北學(xué)工業(yè)出版社，1987.
來源：《中國設(shè)備工程》2007年07期