节能盘根在离心泵上的应用

　　某化工公司现有 24 台 12SH- 13 型离心泵 6 台350S- 44( A) 型离心泵和 4 台 12SH- 11 型脱硫再生泵，泵轴密封原采用石棉盘根密封，其轴套磨损大、寿命短，每年需要更换2 ～ 3次; 盘根每 1 ～ 2个月就需要更换，且轴封渗漏现象严重。为此，公司采用节能密封填料技术对密封函进行改造，产生了很好的经济效益。

　　1、密封原理

　　离心泵泵轴密封大多采用石棉盘根密封。此密封方式是靠填料压盖螺栓的预紧力，通过填料压盖作用在填料上，在预紧力的作用下填料受力变形，从而充满填料室内填料与轴套、填料与填料函内壁2个间隙，阻止了介质的泄漏，达到密封目的。压紧力需要超过阻力传递到每道填料上，产生大小不等方向相同的径向力，且所产生的径向力大于介质压力时才能达到阻止介质泄漏的目的。石棉盘根密封压力分布见图1。

　　图1 石棉盘根密封压力分布

　　这种密封方式是靠压盖预紧力挤压使填料发生形变，充实2 个间隙来实现密封的。对泵轴而言，会产生较大的摩擦力，该摩擦力不但会增加能量损耗，还易使轴套磨损，影响其使用寿命;且极易产生泄漏，使综合成本提高。

　　节能盘根是一种无形态、流动自充式填装的新型柔性节能密封材料，不受填料函轴套表面光洁度限制。该填料利用其内部分子间吸引力小的特点，在泵轴的旋转过程中，填料中的特种纤维和部分填料会缠绕在与轴的接触部位并随轴一起旋转，在填料内部形成一个不规则的迷宫式密封，使密封面从轴与填料之间转移到填料内部， 减少了摩擦力， 同时避免了轴套的磨损;克服了石棉盘根密封的缺点，密封效果好，安装维护简便，适用范围广，摩擦系数小且可重复利用，综合费用低。其技术参数见表1。

　　表1 节能盘根技术参数

　　2 安装方法及注意事项

　　节能盘根安装简图见图2

　　图2 节能盘根安装简图

　　2. 1 手动安装

　　( 1) 清除所有旧盘根和分水环，清洁轴或轴套，若轴套与轴的密封易破坏，建议取消轴套。

　　( 2) 切割2 个专用盘根作为编结端环，将1 个盘根环压入填料函部用装填工具将盘根端环压平。

　　( 3) 用手将节能盘根充满填料函， 用装填工具或压盖压实并使其表面平整。

　　( 4) 安装另1个端环，安装压盖，压盖螺栓紧固后松0. 01 ～ 0. 02 mm。

　　( 5) 试运行时，若有泄漏可增加预紧力或通过加注孔向密封腔补注密封填料。

　　( 6) 封住加注孔。

　　2. 2 专用工具安装

　　( 1) 同手动安装步骤( 1) 和( 2)。

　　( 2) 确认加注孔无堵塞物后， 安装端环、压盖，在加注孔上装快速接管。

　　( 3) 按计算的数量，用专用注射枪通过快速接管向填料函注入密封填料。

　　( 4) 试运行前，封住加注孔。

　　2.3 安装注意事项

　　( 1) 底环盘根必须具有耐工作介质腐蚀并有良好导热性能的盘根。

　　( 2) 底环盘根的切口必须采用45°斜切， 并使切口结合面垂直于轴。

　　3 使用效果分析

　　( 1) 12SH- 13 型离心泵配用电机功率90 kW，使用石棉盘根密封时， 运行电流 162. 0 A; 使用节能盘根时，运行电流159. 7 A，节电率达1. 5% 按电价 0. 37 元/ ( kW h) 年运行时间330 d 计， 则年节电费用为3956 元。

　　( 2) 在使用节能盘根前，由于填料对轴承套的磨损， 一般1个月左右就出现环状磨损而产生泄漏，只有增加预紧力才能消除，更加快了磨损速度， 平均不到6 个月就需要更换轴套，同时需更换轴承，使用节能盘根后，未出现磨损现象， 年节约备件费540 元。

　　( 3) 原使用的石棉盘根密封一般2 个月就需要更换，使用节能盘根后， 基本上不用更换，只有在出现泄漏时，增加预紧力不能止漏的情况下，适量补注密封填料即可达到止漏的目的; 且在泵检修后，该填料可重复使用。原盘根平均每年更换 6 次，年费用为360 元; 节能盘根年费用为1000 元( 当年费用，以后只需适量补加)。

　　( 4) 一般更换1 次填料需4 个人耗时2 h， 每年更换盘根6 次， 年需工时费用900 元。

　　综上所述，节能盘根虽然价格较贵，初次投入费用较高，但从全年的总效用分析，使用该填料比使用石棉盘根可年节约费用4756元， 且以后只需适量补注密封填料，经济效益更加明显;同时，使用 节能盘根，减少了有害介质对环境的污染，改善了生产条件。