機械密封在鍋爐給水泵中的應用

樊樂軍

（晉能控股煤業集團云岡礦，山西大同 037000）

鍋爐給水泵運用機械密封，能有效提高工作性能，保證鍋爐的正常穩定運行，以此來保證整個的安全穩定運行。本文主要分析機械密封的性能和優勢，明確其在鍋爐給水泵中使用的意義和作用，在應用的基礎上提出相應的工藝改進和更新，以此來提高鍋爐性能。

1 機械密封概述

1.1 機械密封的工作原理

機械密封中包含兩大元件，即動環和靜環，這兩個元件自身具備較好的光潔度，在使用中靜環和動環緊密貼合，機械密封端面的平面度往往可以達到0.0009mm的數量級。現階段機械密封中的密封元件主要有非金屬和金屬兩種材質，不同材質的粗糙程度不同，非金屬材質的密封元件粗糙度為0.04μm金屬材質密封元件粗糙度可達0.02μm。機械密封在使用中，依托密封元件發生相對轉動來實現密封。目前，機械密封自身的材質有硬質合金、碳化硅和石墨等。

機械密封在使用中，在密封介質和彈簧力的雙重作用之下，在密封元件的表面會產生一定的壓力，保證密封元件的端面緊密貼合，而且在端面還會有液體薄膜形成，液體薄膜在其使用的過程中發揮著重要的作用，不僅可以被運用于密封元件的潤滑，還能實現對軸端的密封。

機械密封在進行使用中，會根據鍋爐給水泵的運行情況而轉動，而且其在轉動的過程中會導致處于旋轉狀態的液體薄膜和動環之間出現較大的摩擦力，在摩擦力的作用之下產生一定的熱量，這些熱量可以使液體薄膜的溫度升高，甚至在摩擦的過程中使其溫度上升至沸點，從而發生汽化，而汽化往往會使液體薄膜被破壞，使得密封元件之間的潤滑狀態發生變化，即變為干摩擦，如果機械密封長時間處于這一狀態，很容易導致機械密封失效，影響鍋爐給水泵的正常使用。

1.2 機械密封的應用要點

上述提到機械密封在使用的過程中，液體薄膜和動環之間的摩擦力會導致液體薄膜溫度升高甚至達到沸點發生損壞，影響機械密封的正常使用，因此在使用機械密封時要注重及時降低溫度來保證其使用性能。降低溫度的方法主要為進行沖洗冷卻，采取沖洗冷卻對機械密封降溫，不僅可以避免出現液膜汽化的現象，還能避免使用過程中雜質的堆積，同時能有效降低軸封箱的溫度，為鍋爐給水泵提供有效的潤滑，因此要注重積極運用冷卻沖洗來保證其使用性能。為了提高冷卻沖洗的效率，可以選擇循環沖洗方式，即在使用的過程中保證沖洗液從給水泵高壓側引入從低壓側引出，以此來實現循環沖洗。

此外，在使用機械密封的過程中，還要注重對其維護，以此來保證機械密封的使用壽命。在使用機械密封的過程中要注重積極改善其運行工作情況，為了保證正常穩定運行，在使用機械密封的同時還需要配套相應的附屬系統。附屬系統的功能和性能如圖1所示。

圖1 附屬系統的功能和性能

1.3 機械密封的安裝方式

機械密封的具體安裝方式如圖2所示。

圖2 機械密封的具體安裝方式

在進行機械密封安裝的過程中要保證每個密封圈之間適當且合理的間隙，這樣做的主要目的在于保證機械密封的性能。此外，在安裝的過程中要注重動環和靜環的安裝方向，完成全部的安裝工作之后，還要注重配套設備的安裝，這里主要指輔助系統。

1.4 機械密封的運用優勢

運用機械密封能有效保證鍋爐給水泵使用的效率，因此在使用機械密封的過程中要明確其運用優勢，以此來提高其運用的質量。

機械密封自身具有一定的預緊力，這種性能可以保證動環和靜環的緊密貼合，以此來避免機械密封在使用的過程中發生介質泄漏。

此外，運用機械密封能減少系統和設備維護的成本，因為機械密封自身具備油補償機構，這能有效保證機械密封正常穩定使用。機械密封在使用的過程中，自身與水泵軸端面的接觸面較小，這有效降低了設備在使用的過程中造成的摩擦功率耗損。此外，由于在使用的過程中密封和軸的接觸部位之間發生相對運動的可能性較小，這使得軸套在使用的過程中因摩擦造成的損傷也較小。

2 機械密封使用現狀分析

上述主要分析了機械密封自身的性能和安裝過程中需要注重的要點，現階段在使用機械密封的過程中發現其自身的有效性無法保證，主要問題在于機械密封在使用的過程中會發生泄漏，下面主要分析機械密封在使用的過程中發生的泄漏事故，以此來明確泄漏事故發生的主要原因，并尋求相應的解決策略，以此來提高機械密封使用的有效性。

2.1 機械密封泄漏事故分析

首先，在進行給水泵空載運行的過程中是否發生泄漏。機械密封在完成安裝之后需要進行空載試驗，通過這一試驗對機械密封的密封情況進行觀察，如果在試驗的過程中發現泄漏較小，則機械密封可能出現故障，故障來源主要為靜環或者動環的密封圈，其在使用的過程中出現故障。此外，如果在試驗的過程中發現泄漏量較大，則要考慮動環和靜環在摩擦方面存在問題。在完成泄漏量觀察試驗之后還要注重對手動盤車的觀察，以此來明確泄漏量的變化和動靜環的密封圈之間是否存在聯系。此外，如果在試驗的過程中發現泄漏的介質存在噴射的現象，則需要考慮到機械密封靜環是否存在問題。在這個過程中要根據泄漏介質的噴射方向來明確發生故障的不同部位，如果在試驗時發現介質噴射為沿軸向噴射的形態，則可以明確是動環的密封圈出現了問題。

此外，機械密封在運轉的過程中可能也會發生泄漏。造成泄漏的主要原因在于給水泵達到使用壽命，或者在運行的過程中造成損傷，影響給水泵使用有效性的因素主要為在設備運行的過程中相關人員沒有按照規定的步驟進行操作，或者沒有定期進行設備的維護。

2.2 機械密封泄漏原因

上述主要分析了機械密封在使用過程中發生泄漏事故的具體情況，下面主要分析泄漏產生的原因，在明確泄漏原因的基礎上提出相應的處理措施，以此來提高機械密封使用的有效性。

首先，材料的原因會導致機械密封的泄漏。主要原因在于機械密封自身所處的工作環境較為特殊，其往往在高溫、高壓和強酸的環境中開展密封作業，這導致其在運行的過程中，自身的組成部件很容易造成損壞，從而引發泄漏。

其次，機械密封在使用的過程中設備內部可能會存在一些細小顆粒，這些顆粒的存在也會導致泄漏事故的發生。機械密封在進行作業的過程中，會有一些細小的顆粒進入到密封端面，而且其在端面會跟隨密封元件自身的相對運動而產生一定的摩擦，如果摩擦作用過大，很容易造成磨損，甚至在使用的過程中還會發生端面劃傷的情況。

2.3 機械密封發生泄漏的處理措施

首先，針對因材料原因導致的機械密封發生泄漏的問題，在選擇材料的過程中要注意保證其科學性。在這個過程中要注重選擇耐高溫、耐高壓和耐強酸的氟橡膠，并將其作為機械密封的輔助橡膠。其次，針對機械密封在使用的過程中，因細小顆粒進入而導致泄漏的問題，要注重選擇材料的科學性，在這個過程中可以運用摩擦部位硬度較高的材料來作為機械密封，例如可以選擇運用碳化鎢材料。

3 小結

本文主要分析機械密封自身的性能，內容主要包含機械密封自身的工作原理，以及其運用于鍋爐給水泵的工作原理及其安裝要點，通過分析明確機械密封使用的優勢和意義，從而保證機械密封被積極運用于鍋爐給水泵中，從而有效提高給水泵運行的有效性。在運用的過程中積極改進機械密封發生泄漏的問題，從而提高其運用的質量。