【摘要】分析了水泵常用的傳統(tǒng)填料密封存在的缺點(diǎn)，介紹了一種新型的填料密封及其在水泵上的應(yīng)用。

　　【關(guān)鍵詞】填料密封; DSF 動(dòng)密封填料;水泵

　　1 概述

　　100 多年來(lái)，編織盤(pán)根廣泛應(yīng)用于各類(lèi)泵、 閥等旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸(閥桿)類(lèi)填料密封元件。 把特定型號(hào)規(guī)格的編織盤(pán)根裝入填料函，依靠壓蓋的壓緊力使編織盤(pán)根變形后抱緊軸(閥桿)和填料函內(nèi)側(cè)來(lái)達(dá)到密封的目的。這種密封方式動(dòng)力消耗大，對(duì)軸磨損嚴(yán)重，泵體檢修頻繁。在盤(pán)根之間有一分水環(huán)與泵殼體相通，用于通入冷卻水。其作用有：一是冷卻盤(pán)根和軸套，防止盤(pán)根因摩擦發(fā)熱而燒損;二是一定程度上起到以水潤(rùn)滑的作用。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示。

　　2 傳統(tǒng)填料密封的缺點(diǎn)

　　( 1)填料密封的貼緊接觸力來(lái)源于壓蓋對(duì)填料的軸向壓力而使填料產(chǎn)生徑向擴(kuò)張力，造成填料與軸套之間形成較大的摩擦，因而需要經(jīng)常更換磨損的軸套。

　　( 2)需要損耗 10% ～15%的軸功率來(lái)克服軸套與填料之間的摩擦力而實(shí)現(xiàn)密封。

　　( 3)填料密封的泄漏極易使泄液進(jìn)入軸承箱，造成軸承的損壞。

　　( 4)填料密封在使用過(guò)程中，由于填料經(jīng)常處于非正常的使用狀態(tài)，加劇了填料磨損和軸套的損壞，使得填料密封的使用處于惡性循環(huán)。

　　( 5)為了將填料與軸或軸套之間的摩擦熱帶走，必須有定量的泄漏，造成冷卻水的流失。

　　總之，填料密封的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是維修工作量大，功率的損失也較大，且由于它總是有一定的泄漏，故不適用于輸送易燃、 易爆、 有毒和貴重液體。

　　3 DSF 動(dòng)密封填料的應(yīng)用

　　3.1 工作機(jī)理

　　DSF 動(dòng)密封填料是無(wú)固定形態(tài)的柔性材料，即使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)表面粗糙，填料也與軸表面也會(huì)完全粘合，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)依附在軸上，并完全充滿整個(gè)填料腔，紋織融合為一個(gè)整體，形成無(wú)數(shù)個(gè) “迷宮” ，當(dāng)帶壓介質(zhì)通過(guò)軸表面時(shí)，介質(zhì)被無(wú)數(shù)次節(jié)流，憑借 “迷宮效應(yīng)”達(dá)到密封目的。

　　3.2 特點(diǎn)

　　3.2.1 可實(shí)現(xiàn)零泄漏

　　DSF 動(dòng)密封填料作為一種新型的密封產(chǎn)品，填料內(nèi)外層分別粘附在軸和填料函腔，泵送介質(zhì)必須擊穿填料才可能外漏，在填料的許用范圍內(nèi)達(dá)到完全無(wú)泄漏的效果，且使用壽命較長(zhǎng)。

　　3.2.2 不會(huì)對(duì)軸造成磨損

　　DSF 動(dòng)密封填料的“旋轉(zhuǎn)層”緊緊纏繞在軸套上，與軸套保持相對(duì)靜止，對(duì)軸套起到了保護(hù)作用，不會(huì)產(chǎn)生磨損現(xiàn)象。 即使軸套有一些磨損，由于是環(huán)狀磨損，而該填料具有很強(qiáng)的可塑性，使得 “旋轉(zhuǎn)層”始終能緊緊包在軸套上，從而達(dá)到密封效果。 這是傳統(tǒng)填料密封和機(jī)械密封無(wú)法做到的。

　　3.2.3 節(jié)能降耗效果顯著

　　DSF 動(dòng)密封填料是一種膠泥狀物質(zhì)，分子間作用力很小，其摩擦力很小，因此對(duì)軸功率損耗很小，只有盤(pán)根密封的 22%左右，即是軸功率的 2%～3%，大大降低了電耗，提高了水泵的效率。另外填料所消耗的軸功率極小，產(chǎn)品的摩擦熱也很少，不需要像機(jī)械密封和傳統(tǒng)填料密封那樣需要沖洗和冷卻，可以大大節(jié)約水資源。

　　3.2.4 延長(zhǎng)了填料的使用壽命

　　由于泥狀填料采用的潤(rùn)滑物質(zhì)和導(dǎo)熱物質(zhì)，使得產(chǎn)生的少量的熱量及時(shí)通過(guò)泵殼傳導(dǎo)出去，使得填料的使用壽命得以延長(zhǎng)。

　　3.3 安裝指南

　　( 1)首次使用本品應(yīng)打開(kāi)水泵上半殼體，拆掉水封環(huán)及水封管。

　　( 2)在填料函內(nèi)側(cè)墊裝兩根普通盤(pán)根，(如空間過(guò)小可墊裝一根)

　　( 3)填充深度：填料的深度由水泵的壓力決定，壓 力 小 于 0.5MPa, 深度≧ 40mm;壓力第增加0.5MPa，深度增加 10mm，直至 100mm 為止。

　　( 4)將 DSF 層層壓入下半腔內(nèi)，然后按下半腔的形狀堆放在上半軸上，深實(shí)度不低于 95%，在填料腔外側(cè)留出一個(gè)盤(pán)根的位置。

　　( 5)將上半殼體安好

　　( 6)外側(cè)加裝一根盤(pán)根，裝好壓蓋，旋緊螺母，直至壓蘭蓋口進(jìn)入填料腔 3~5mm 即可。

　　( 7)將壓蓋旋松兩扣，用手盤(pán)車(chē)感覺(jué)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活后，開(kāi)泵試車(chē)

　　( 8)如有漏水現(xiàn)象，將壓蓋旋緊半扣，觀察 30min如不能控制漏水，繼續(xù)旋緊半扣壓蓋，直至滿足工藝要求為止。

　　( 9)試車(chē)后如發(fā)現(xiàn)軸套或壓蘭蓋有嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)旋松壓蓋螺母，過(guò)一段時(shí)間發(fā)熱現(xiàn)象就會(huì)消失。

　　( 10)使用過(guò)程中 DSF 損失過(guò)多應(yīng)適量補(bǔ)充。

　　安裝后結(jié)構(gòu)圖如圖 2。

　　4 應(yīng)用效果

　　4.1 泵軸磨損比較

　　由圖 3 可以看出，傳統(tǒng)普通填料徑向壓緊力大，摩擦力也大，導(dǎo)致軸的異常磨損，而 DSF 動(dòng)密封填料摩擦小，受力平穩(wěn)，基本沒(méi)有磨損。

　　4.2 密封性能對(duì)比

　　由圖 4 可以看出， DSF 動(dòng)密封填料隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了零泄漏。

　　4.3 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

　　我礦中央泵房共有主排水泵 5 臺(tái)，由于水質(zhì)的問(wèn)題，泵的填料每個(gè)月需要更換一次，盤(pán)根數(shù)量 4層×2 (側(cè))，每次更換大約費(fèi)用為 50 元，則泵房每年的盤(pán)根維護(hù)費(fèi)用為 12 次×50 元 / 次×5 臺(tái) =3000元;由于盤(pán)根磨損，導(dǎo)致每年每臺(tái)需要更換軸套 2件，費(fèi)用為 200×2×5=2000 元。因此傳統(tǒng)填料每年相關(guān)的維護(hù)費(fèi)用為 5000 元左右?，F(xiàn)在按每年加注DSF 動(dòng)密封填料 4 次，每次加注 30ml 計(jì)算，約需要4×30×2.8 元 /ml×5 臺(tái) =1680 元，即與傳統(tǒng)填料相比，每年可降低維修費(fèi)用 5000- 1680=3320 元。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　這種新型動(dòng)密封填料由于其獨(dú)特的工藝和性能，在使用過(guò)程中真正實(shí)現(xiàn)了零泄漏，有效解決了使用編織填料過(guò)程中普遍存在的泄漏、 磨損軸、 使用壽命短、 維護(hù)工作量大、能耗大的問(wèn)題，具有廣泛的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1] 張志民，蔡振東，于愛(ài)華等.機(jī)械密封在水泵中 的使用[J].機(jī)械研究與應(yīng)用， 2003， 16 (增刊) .

　　[2] 蔡曉君，辛國(guó)棟.水泵組合軟填料的密封試驗(yàn)[J].化工設(shè)備與管道， 2004,41 ( 5) .

　　[3] 顧永泉.流體動(dòng)密封[M].北京：石油大學(xué)出版社， 1990.

更多填料密封、高溫盤(pán)根及芳綸盤(pán)根的知識(shí)歡迎訪問(wèn)四氟網(wǎng)