自平衡Z型泵用機械密封在電力脫硫循環泵上的應

一、情況概述

　　本公司在近5年時間中，在國內30余家火電脫硫、冶煉脫硫系統的循環泵中，試驗應用了本公司自行開發的Z型自平衡雜質泵機械密封（無外接冷卻水），取得了較為滿意的效果。

　　該密封的優勢在于：

　　一是密封壽命長。一旦調試正常，可以2-3年不用維護；

　　二是不用外接冷卻水，既方便使用，又克服了通常機械密封動靜環不泄露而冷卻水處泄露的難題；

　　三是密封結構簡單，安裝方便，不管是前開門還是后開門的泵，從哪個方向都可以更換密封，不用卸出液管線；

　　四的整個密封組件無一點金屬件結構（包括金屬彈簧），因此密封組件無腐蝕之慮，密封功能無降低退化之慮。

　　當然該密封在試用過程中，也發現了很多的不足，作了較多的改進，積累了很多經驗，終也取得了很好的效果。歡迎感興趣的朋友與我們交流，旨在提升我國脫硫循環泵的運行水平。

二、Z型自平衡機械密封的結構及工作原理介紹

　　泵的制造技術關鍵是軸密封技術，為使您了解自平衡雙端面密封為什么壽命長、不泄漏的性能，我們把該密封的結構和工作原理向您介紹如下：

　　(一)自平衡雙端面的設計結構

　　該密封的結構非常簡單(見圖一)

　　其主要結構在密封盒腔體中設置一個球形橡膠彈性圈(6)，頂推壓緊動靜環，球形圈(6)外側的腔體和泵腔內的液體相通，起到傳遞流體壓力和內冷卻(系統)的作用。由密封比壓調整環(10)與密封盒壓蓋(8)及限位螺絲(11)組合成的動靜環壓緊力調節系統，隨時都能對動靜環壓緊力進行調節。該密封成為結構簡單，工作原理科學，功能完備的組合式密封。

(二)工作原理

　　2.1 密封壽命長的原理

　　泵機在運行時，葉輪的背葉片(1)的離心作用使密封盒腔體(3)中壓力降至負壓狀態，受負壓的吸力作用，球形彈性圈徑向膨脹，軸向收縮(見圖二)作用于靜環的頂推力下降，動靜環之間的比壓降低，降低處于無壓接觸狀態下運行，只有很少的磨擦，磨損非常少(我們有過6年不更換動靜環的案例)，因此密封壽命很長，而其它鋼絲彈簧頂推的機封則無法達到，這樣的效果(如果彈簧壓緊力低，則泵內壓力升高時流體外泄，若彈簧壓力增加，可防止高壓流體的外泄，但卻增加了動靜環的磨擦，縮短了使用壽命，是一個很難處理的兩難選擇。)

2.2 開機不泄漏的原理(見圖二)

　　因為是內安裝式機械密封，動環(2)旋轉產生的離心力方向與液體的泄漏方向相反，液體受動環(2)離心力的排斥，不能外泄，加之密封部位的流體是負壓區，液體不會外泄。

2.3 停車時不泄漏的原理

　　停車時，葉輪停止旋轉，背葉片功能失去泵腔內密封盒部位的流體(2)由負壓轉換為常壓或高壓(水錘的作用)，液體壓力對球形彈性體的外球面產生匯壓作用(見圖三)，使球體徑向收縮，軸向伸長頂推靜環的壓力增大，防止了液體外泄，達到停車不泄漏的目的。

　　(三)密封冷卻系統的設置和工作原理

　　球形雙端面機械密封和其它密封的冷卻系統不同點是：在同一組密封上設置了三套冷卻系統。一是內冷卻系統通過泵腔內的流體冷卻密封動靜環；二是外置冷卻系統，通過外加(存)的冷卻水或油來冷卻密封； 二是設置外導熱結構結合風冷卻系統來冷卻密封。在安全功能上來說，內外二套冷卻系統，只要有一套系統工作，密封就會安全工作。因此，密封安全性優于其它密封。

　　在一般情況下，泵吸入口液位高于泵吸入口，在不可能斷液開空機的前提下，可以選用不帶冷卻系統的自平衡密封（見圖一）。在泵吸入口液位低于泵位置時，建議選用帶冷卻水系統的自平衡密封。