管道离心泵轴封装置：填料密封和机械密封各自特点

管道离心泵轴封装置：机械密封和填料密封各自特点

管道离心泵轴封装置作用

轴封装置保证管道离心泵正常、高效运转。管道离心泵在工作是泵轴旋转而壳不动，其间的环隙如果不加以密封或密封不好，则外界的空气会渗入叶轮中心的低压区，使泵的流量、效率下降。严重时流量为零——气缚。通常，可以采用机械密封或填料密封来实现轴与壳之间的密封。在管道离心泵中，旋转的泵轴与静止的泵壳之间的密封装置，称为轴封装置。其作用是防止高压液体泄漏，以提高容积效率；同时，可防止空气吸入泵内，以保证泵的正常运转。

管道离心泵常用的轴封装置有机械密封装置和填料密封装置。

机械密封：

机械密封的动环与静环组成摩擦副，有一对摩擦副的称单端面机械密封，而有两对摩擦副的则称双端面机械密封。机械密封，是依靠动环与静环的紧密贴合来实现密封的。工作中，动环受到液体和弹簧压力的作用紧密贴合在静环上作相对旋转并可作补偿磨损的轴向移动。机械密封的受力情况，其中动环和静环密封面上单位面积上的作用力，叫端面比压。若不考虑密封端面间的液膜压力盒密封圈的摩擦力，则作用在端面上的比压可用可用公式表达为

Pg=Pe×d22-d20/d22-d21＋Ps

当令d22-d20/d22-d21=K时，代入上式得

Pg=KPe＋Pa

式中Pg—作用在端面上的比压，Pa；

Pe—液体压力，Pa；

Ps—弹簧压力，Pa；

d1—密封端面内圆直径，mm；

d2—密封端面外圆直径，mm；

d0—轴或轴套直径，mm；

K—称为载荷系数，它表示液体的压力作用在密封面上的比压大小。

当K≥1时，液体的压力全部作用在端面上，密封端面上的比压Pg与液体压力成正比，我们将这种类型的机械密封，称为非平衡型机械密封；当0＜K＜1时，液体的压力部分地作用在端面上，称为部分平衡型机械密封；当K≤0时，液体作用在端面上的比压等于零，只有弹簧的压力在密封端面上，而液体压力则被完全平衡了，称为全平衡机械密封。

a、对于非平衡机械密封，液体压力增高后端面比压随之增高，密封面易出现发热和磨损，故适用于液体压力低于0.8MPa的场合；

b、部分平衡型机械密封，适用于液体压力为0.8～4.0MPa的场合；

c、全平衡型机械密封，因液体压力能被完全平衡，故适用于高压的场合。

填料密封：

填料密封，是依靠填料和轴（或轴套）的外圆表面紧密接触来实现密封的，它由填料函、填料、水封环、填料压盖、底衬套和双头螺栓等组成。填料密封的合理泄漏量，一般控制在液体成滴状从填料函中漏出，每分钟的泄漏量以60滴左右为宜，但对于有毒有害、易燃易爆、腐蚀性强及贵重液体，因要求泄漏量较小或不准泄漏，通常过另一台泵将清水或其它无害液体引到水封环进行密封；对于输送高温液体的离心泵，其填料密封装置带有水冷夹套，如在热油泵中的密封夹套内通入冷却水而带走填料和轴套的摩擦热，而水封环则通入封油，既能防止热油外漏，也起冷却和润滑填料的作用。常用的填料有：石墨或黄油浸渍的棉织填料，常用于低压离心泵输送常温清水（t＜313K≈40℃）；石墨浸渍的石棉填料，适用于输送温度低于523K（250℃），压力不超过1.8MP的液体；金属箔包石棉芯子填料，适用于输送石油产品，允许工作压力为2.5MPa，最高温度为673K（400）。

两种密封各有各的特点，使用环境也有所不同。