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动力厂供水车间供水系统现有离心水泵70 多台, 大口径200 mm ,小口径200 m m , 扬程从 13m 到 200m 不等。供水系统担负着全厂生产、生活用水的供给, 因此要求水泵能长时间稳定运转。然而由于现在使用的盘根密封效果不好, 使用寿命短, 泄漏严重, 造成水量、水压 的降低, 严重影响着系统的安全、稳定运行及公司的正常生产, 同时造成大量的人力、物力的浪费, 并给样板工厂的创建带来一定影响。
为解决水泵密封的技术难题, 我们进行了多次论证研究, 选用了高纯度纤维石墨填料作为水泵的密封材料,后来在 2#泵进行试用, 运行一年多来效果很好, 保证了公司的正常供水, 并取得了一定的经济效益。
1 原油麻盘根使用缺陷
1.1 影响设备使用寿命
现车间的水泵多数采用油 麻盘根作为密封材料, 由于盘根的材质问题及水泵的压力较高, 尤其在夏季水温、水浊度较高的情况下, 油麻盘根腐烂较块, 有时每星期就要更换一次, 造成操作工经常换水泵, 更换盘根。如我车间三泵站, 每天运行水泵有14 台左右 ,几乎每天都有水泵需更换盘根, 这样水泵开停频繁, 容易造成水泵尤其是 出水阀门和 电气设备的损坏 , 若水 泄漏人轴承内, 会造成润滑油乳化, 使润滑失效, 造成泵轴承发热而烧坏。
1.2 功率损耗大
根据泵 的设计要求 , 叶片泵的盘根为有泄漏性密封。为此, 油麻盘根填料压紧要适当, 若压得过紧. 会导致盘根发热而损坏, 且轴要 克服盘根的压紧力而损失轴功率 1 0 ~1 5 % ; 压的太松, 泄漏量加大, 易造成泵体内进气而影响启动抽不上水。
1.3 增加 了工作量
盘根在填料箱 内安装在水环内外的两侧, 若更换水封环内侧盘根 , 还需要打开泵盖才行 , 这无 疑延长了检修时间, 增加了检修工人 的工作量。部分水泵因出水阀门关不严, 水从管道内不 断流下来 , 使盘根无法处理 , 水量大量下泄造成环 境污染。
填料空隙大, 泄漏严重会使空气进人泵内 , 使泵开启困难。如二次泵站某次停电事故中, 水泵全部停下来。因空气人泵难以启动,被迫更换盘根, 这就延长了事故处理时间, 给公司生产造成了一定影响 。
2 新型密封材料的应用
2.1 新型密封材料的特点
l ) 功率损耗低 ;
2 ) 不 需冷却水, 无冷却水的泄漏;
3 ) 无轴套磨损, 减少了备件消耗;
4 ) 易于维护, 减少了工人的工作量;
5 ) 填料消耗量小, 运行费用低。
2.2 填料的选用方法
层状剪式密封材料的选型, 是根据介质的特性,介质的温度及密封处轴套表面的线速度来决定的。
新型填料适用范围
温度：-180~200℃ 线速度：≤8m/s
介质：水
以12SH-6A塑水泵为例：
工作温度：常温 工作介质：中性清水
密封处轴套表面线速度：
式 中D为轴套外径 n为水泵的转速:故选用CMS-2000型填料
2.3使用方法
在现有水泵填料腔内, 将原来盘根拆除 ,并清除油污.,在里面装人一圈石棉盘根, 卸除原有的辅助密封系统 ( 自冷却水管), 在填料腔的自冷却水管接头处, 装上带考克的快速接头, 在填料腔的外端 ( 与填料接触处)装上一圈盘根 , 然后紧固填料压盖螺母将填料压盖压紧。 在快速接头处, 通过手动压力枪注入新型填料, 填料会填满填料腔内的空隙, 与轴接触的填料会粘在轴套的外表面 , 其线性纤维与轴套一起旋转, 形成转动的 填料层。另一方面 , 粘在填料腔内壁的填料相 对静止 , 这时转动层与静止层之间 有 一摩擦层, 幸擦层填料既有石 墨又有较短的纤维, 形成既有轻微摩擦 , 又近似 迷宫式 的密封 , 阻止介质向外泄漏 。
当停泵时, 泵轴静止不动, 与介质接触时, 盘根在液体压力下压缩新型填料 , 由于琪料自身的塑性及枯性将摩擦层的迷宫间隙堵住, 阻止介质向外泄漏。迷宫密封是一种非接触性的密封。新型填料摩擦层 的密封近似于迷宫密封, 又因其间的石墨具有润滑作用, 故其消耗功率仅为轴功率的 2 % ~ 3%。
2.4 新型密封的维护与检修
使用新型填料基本无损耗,每半年添加16克左右即可满足密封需要。
在水泵需更换轴承或其他零部件时 ,可以 用刀将上半部分填料割出· , 检修结 束后再复原到原来位里,密封效果不会受到影响 。
3 改造前后经济效益比较
以12S H一6A 型水泵每年运行时间8000小时计。
3 . 1 使用油麻盘根每年的维护费用
1) 袖麻盘根的使用寿命为1~ 2 个月, 全年更换至少为6 次 ;
2 ) 每个密封腔装盘根 2.5kg , 每台水泵装盘根 2.5 x2=5 k g ;
3 )盘根的市场价为 34元 /kg ;
4 ) 每年的盘根消耗 为 34 x5x 6 = 1020元 ;
5 ) 每次更换盘 根吊装泵盖 需 工时 4 个 ,每个工 时按 5 6 元计 , 则每次更换盘根的人工费用为 “56x4=224 元 ;
6 ) 每次吊装泵盖所使用的螺栓、垫片、工具等消耗 以及运输费用合计按 150 元计 , 年消耗费用 150x 6 = 900 元 ,
7 ) 轴套使用寿命为 6个 月 , 价 格为 180元/只 , 则轴套年消耗费用 为 180 x 2 x 2 =720 元 ;
8 ) 轴功率损耗:0.54 x260 kw x10 % x 8000 = 112320元
9 ) 全年总消耗费用:
1020+224+900+720+112320=116304 元
3.2 使用新型填料密封的年费用
1 ) 根据密封腔的容积, 需添加 680 克新型填料 , 单价: 5元/g 。运行 6个月需补充填料 20 克 , 则年消耗费用为 :
5X ( 680 + 20 x2) =3600 元
2)人工费用和使用盘根密封人工费用相同,年人工费用为56x4+56x2=336元
3 ) 每年物功率损耗
0.54 x 260KW x 2% x 8000=33696元
4)全年费用总消耗：
3600+336+33696=37632元
3.3 密封改造节省年费用
116304-37632=78672元
4 结论
通过对12SH-6A型水泵密封材料改造表面，此类新型密封填料对轴套、轴承磨损极小，水泵的密封良好，运行稳定。
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