軸封是防止泵軸與殼體處泄漏而設(shè)置的密封裝置。常用的軸封型式有填料密封、機(jī)械密封和動(dòng)力封。
往復(fù)泵的軸封通常是填料密封。當(dāng)輸送不允許泄漏介質(zhì)時(shí),可采用隔膜式往復(fù)泵。旋轉(zhuǎn)式泵(含葉片式泵、轉(zhuǎn)子泵等)的軸封主要有填料密封、機(jī)械密封和動(dòng)力密封。
1、動(dòng)力密封
動(dòng)力密封可分為背葉式密封和副葉輪密封兩類。泵工作時(shí)靠背葉片(或副葉輪)的離心力作用使軸封處的介質(zhì)壓力下降至常壓或負(fù)壓狀態(tài),使泵在使用過程中不泄漏。停車時(shí)離心力消失,背葉片(或副葉輪)的密封作用失效,這時(shí)靠停車密封裝置起到密封作用。
與背葉式(或副葉輪)配套的停車密封裝置中較多地采用填料密封。填料密封有普通式和機(jī)械松緊式兩種。普通式填料密封與一般的填料密封泵相似,要求軸封處保持微正壓,以避免填料的干摩擦。機(jī)械松緊式填料密封采用配重,使泵在運(yùn)行時(shí)填料松開,停車時(shí)填料壓緊。
動(dòng)力密封性能,價(jià)格便宜,維修方便,適用于輸送含有固體顆粒較多的介質(zhì),如磷酸工業(yè)中的礦漿泵、料漿泵等。缺點(diǎn)是功率損失較機(jī)械密封大,且其停車密封裝置的壽命較短。
2、填料密封
填料密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便。但泄漏量大、功耗損失大。因此填料密封用于輸送一般介質(zhì),如水等;一般不適用于石油及化工介質(zhì),特別是不能用在貴重、易爆和有毒介質(zhì)中。
3、機(jī)械密封
機(jī)械密封(也稱端面密封)的密封效果好,泄漏量很小,壽命長(zhǎng),但價(jià)格貴,加工安裝維修保養(yǎng)比一般密封要求高。
機(jī)械密封適用于輸送石油及化工介質(zhì),可用于各種不同粘度、強(qiáng)腐蝕性和含顆粒的介質(zhì)。美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API610(第8版)規(guī)定:除用戶有規(guī)定外,應(yīng)當(dāng)裝備集裝式機(jī)械密封。
齒輪泵密封墊的選用原則是,對(duì)于要求不高的場(chǎng)合,可憑經(jīng)驗(yàn)選取,不合適時(shí)再換。但對(duì)于那些要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,例如易爆,劇毒和可燃?xì)怏w以及強(qiáng)腐蝕的液體設(shè)備,反應(yīng)罐和輸送管道系統(tǒng)等,則應(yīng)根據(jù)工作壓力,工作溫度,密封介質(zhì)的腐蝕性及結(jié)合密封面的形式來選用。一般來說,在常溫低壓時(shí),選用非金屬軟蜜密封墊;中壓高溫時(shí),選用金屬與非金屬組合密封墊或金屬密封墊;在溫度,壓力有較大的波動(dòng)時(shí),選用彈性好的或自緊式密封墊;在低溫,腐蝕性介質(zhì)或真空條件下,應(yīng)考慮具有性能的密封墊。這里需要說明的是法蘭情況對(duì)墊片選擇的影響。
法蘭表面粗糙度的影響。法蘭表面粗糙度對(duì)密封效果影響很大,特別是當(dāng)采用非軟質(zhì)墊片時(shí),密封表面粗糙的度值大是造成泄露的主要原因之一。軟質(zhì)密封墊對(duì)法蘭面的光潔程度要求低很多,這是因?yàn)椋菀鬃冃?,能夠堵死加工刀紋,從而防止了泄露。對(duì)軟質(zhì)墊片,法蘭面過于光滑反而不利,因?yàn)榇藭r(shí)發(fā)生界面泄露阻力變小了。所以,墊片不同,所要求的法蘭表面粗糙度也不相同。
法蘭形式的影響。法蘭形式不同,要求使用的墊片也不同。光滑面法蘭一般只用于低壓,配軟質(zhì)的薄密封墊;在高壓下,如果法蘭的強(qiáng)度足夠,也可以用光滑面法蘭,但應(yīng)該用厚軟質(zhì)墊,或者用帶內(nèi)加強(qiáng)環(huán)或加強(qiáng)環(huán)的纏繞密封墊。在這種場(chǎng)合,金屬墊片也不適用,因?yàn)檫@時(shí)要求的壓緊力過大,導(dǎo)致螺栓較大的變形,使法蘭不易封嚴(yán)。如果要用金屬墊片,則應(yīng)將光滑面縮小,使其與墊片的接觸面積減小。這樣,在螺栓張力相同的情況下,縮小后的窄光滑面的壓緊應(yīng)力就會(huì)增大。