引言

主要針對(duì)早期成立的火力發(fā)電廠或與流體類(lèi)有關(guān)的工廠、泵站等設(shè)備設(shè)施，各類(lèi)水泵、油泵、酸堿泵等泵類(lèi)的密封升級(jí)改造。

1、盤(pán)根密封的工作原理和機(jī)械密封的工作原理

1．1盤(pán)根密封的工作原理

盤(pán)根密封原理主要在于軸承效應(yīng)和迷宮效應(yīng)。盤(pán)根的軸承效應(yīng)是指在盤(pán)根填料和軸之間，會(huì)因?yàn)閺埩Φ淖饔眯纬梢粚右耗?，使盤(pán)根填料和軸形成類(lèi)似于滑動(dòng)軸承的關(guān)系，這樣盤(pán)根填料和軸就不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度摩擦而出現(xiàn)磨損。盤(pán)根的迷宮效應(yīng)則是指軸的表面平整程度無(wú)法達(dá)到圍觀水平，盤(pán)根和軸只能部分貼合而做不到完全貼合，在盤(pán)根和軸之間永遠(yuǎn)存在著極為微小的間隙，這些間隙就形成了迷宮帶，介質(zhì)在其中被多次節(jié)流，而達(dá)到密封的作用。

1．2機(jī)械密封的工作原理

機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸做相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力或磁力作用下，保持貼合并配以輔助密封(0型密封圈)，達(dá)到阻漏的軸封裝置。是依靠彈性元件對(duì)動(dòng)、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置。其中動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對(duì)摩擦副，動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力和彈性元件的推力使其壓緊在靜環(huán)的端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的作用，機(jī)械密封又稱(chēng)為端面密封。

2、機(jī)械密封的優(yōu)缺點(diǎn)

2．1機(jī)械密封的優(yōu)點(diǎn)

(1)密封效果好，可達(dá)到無(wú)泄漏；(2)使用壽命長(zhǎng)；(3)減少泵軸的磨損；(4)適用范圍廣可在目前常用的介質(zhì)、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速不同軸頸下使用；(5)節(jié)電效果明顯。

2．2機(jī)械密封的缺點(diǎn)

(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件多；(2)對(duì)軸向和徑向跳動(dòng)要求高，增加了泵的加工成本；(3)損壞后維修不便；(4)選型要求高須根據(jù)介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，工藝參數(shù)及安裝密封的空間來(lái)選擇合適的結(jié)構(gòu)形式密封。

3、實(shí)際改造成型范例

牡丹江北方水泥有限公司發(fā)電車(chē)間，是成立于2000年的水泥廠自備電站，擁有裝機(jī)容量12MW汽輪發(fā)電機(jī)組的火力發(fā)電廠。配備一臺(tái)45噸循環(huán)流化床中溫中壓鍋爐，和一臺(tái)2O噸的中溫中壓余熱鍋爐。2010年實(shí)施了純低溫余熱改造，廢掉兩臺(tái)中溫中壓鍋爐，新建四臺(tái)純低溫余熱鍋爐，通過(guò)改造將12MW中壓汽輪發(fā)電機(jī)組，改造為9MW低溫低壓發(fā)電機(jī)組。實(shí)現(xiàn)了從燃煤電廠到純余熱電廠的轉(zhuǎn)型。

為了降低改造成本，留用了很多原有設(shè)備，尤其水泵類(lèi)設(shè)備90％仍然采用原設(shè)備。在新增的水泵中全部采用了機(jī)械密封，與原有水泵的盤(pán)根密封形成了鮮明的對(duì)比：(1)機(jī)械密封與盤(pán)根密封在密封性能上，機(jī)械密封要比盤(pán)根密封漏泄量小的多，僅為盤(pán)根密封漏泄量的1％。(2)使用壽命長(zhǎng)，兩年以?xún)?nèi)無(wú)需更換，以往盤(pán)根密封每6o天左右就要進(jìn)行一次更換。(3)消耗功率較少同比盤(pán)根密封省電5％以上。(4)減少了軸或軸承的磨損。

通過(guò)摸索對(duì)比先后將車(chē)間的兩臺(tái)循環(huán)水泵、兩臺(tái)射水泵、凝結(jié)水泵共6臺(tái)泵進(jìn)行了進(jìn)行密封改造。改造后均收到了良好的效果。

3．1循環(huán)水泵(20HBA)在未改為機(jī)械密封前，每年至少要更換4次油盤(pán)根，每次更換量在1公斤左右，市場(chǎng)價(jià)格30元，由于盤(pán)根磨損所致3年左右需更換一根水泵軸及配套軸瓦，費(fèi)用在7000元左右，不計(jì)人工費(fèi)用每臺(tái)水泵每年消耗在2500元左右。而改為機(jī)械密封后費(fèi)用方面每臺(tái)泵的機(jī)械密封價(jià)格在600元左右，至少一個(gè)大修期在3年以上，由于摩擦阻力的降低使電耗每小時(shí)下降8度，全年節(jié)電在58000度，降低成本3萬(wàn)元左右。因此機(jī)械密封于盤(pán)根密封相比優(yōu)勢(shì)十分明顯。

3.2凝結(jié)水泵(4N6)由于泵的功率較小，改造前后最大的變化是除每年可節(jié)約少量電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用外，最主要的是使凝結(jié)泵的穩(wěn)定性得以大幅提升，原盤(pán)根密封時(shí)，由于盤(pán)根磨損經(jīng)常出現(xiàn)漏真空不打水現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)造成凝結(jié)水中含氧量升高，腐蝕熱力設(shè)備。更換了機(jī)械密封后，經(jīng)過(guò)兩年多的運(yùn)行，未發(fā)生一起因軸端漏真空而影響主機(jī)設(shè)備運(yùn)行的情況，使設(shè)備的可靠性系數(shù)得以大幅提高，保證了機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3．3射水泵(IS一125—100—200)在未改為機(jī)械密封前，每年至少要更換4次油盤(pán)根，每次更換量在0．3公斤左右，市場(chǎng)價(jià)格30元，由于盤(pán)根磨損所致5年左右需更換一根水泵軸及配套軸瓦，費(fèi)用在1500元左右，不計(jì)人工費(fèi)用每臺(tái)水泵每年消耗在350元左右。l套配套機(jī)械密封的價(jià)格在150元左右，可使用4年左右，平均每年維護(hù)費(fèi)用在40元，遠(yuǎn)低于盤(pán)根密封的維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)可年節(jié)電10800度，降低成本5400元。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜合上述成功的改造范例，改造后的密封，結(jié)構(gòu)可靠，運(yùn)行中基本不漏，維護(hù)量少，并且節(jié)電效果明顯。同時(shí)提高了密封性能，節(jié)省了檢修費(fèi)用。這些都保證了設(shè)備長(zhǎng)周期，經(jīng)濟(jì)，高效運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，機(jī)械密封適合全面推廣。