淺談無(wú)填料軸封總成在水泵密封中的應(yīng)用

吳健

（瀘州市興瀘環(huán)保發(fā)展有限公司，四川 瀘州 646300）

1 無(wú)填料軸封總成概述及原理

傳統(tǒng)軸封有填料密封和機(jī)械密封，而隨著技術(shù)的發(fā)展，一種新型無(wú)填料軸封應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)填料軸封的密封原理是將泄漏介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換成“密封能”，從而實(shí)現(xiàn)密封功能。本文以成都犀鋒科技有限公司提供的GWZ型無(wú)填料軸封總成以例，分析研究它在瀘州興瀘水務(wù)集團(tuán)各水廠的應(yīng)用和效果。

1.1 結(jié)構(gòu)與機(jī)理

該軸封是一種新型結(jié)構(gòu)，由總體1、油嘴2、密封環(huán)3、泵體4、泵軸5、O型圈6等組成（見(jiàn)圖1）。水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，泵內(nèi)的壓力水向外泄漏，其壓力作用在密封環(huán)3上，此時(shí)密封環(huán)“變形”與泵軸5緊密貼合，壓力越大密封性能越好，壓力越小使用壽命越長(zhǎng)，O型圈6是用來(lái)密封軸封總成體和泵體4之間的間隙，以防壓力水由此處泄漏，油嘴2用于定期注入潤(rùn)滑劑。

圖1 無(wú)填料軸封總成結(jié)構(gòu)圖

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）密封性能好：無(wú)填料無(wú)論是在密封、發(fā)熱等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)填料密封。摩擦小并且不需要額外冷卻水冷卻。開(kāi)停機(jī)均不會(huì)出現(xiàn)泄露。

（2）使用范圍廣泛：無(wú)填料軸封總成適用泵類型：?jiǎn)挝?、雙吸泵類，也可用于渣漿泵、灰漿泵、化工泵及國(guó)外進(jìn)口泵。適用介質(zhì)：清水、濁水、油、酸堿等介質(zhì)。

（3）安裝方便：軸封設(shè)計(jì)制造時(shí)已考慮匹配性，安裝時(shí)，只需將原有填料組件拆下，將軸封直接安裝在軸上即可。

（4）使用壽命長(zhǎng)：軸封部分無(wú)任何維修工作量，只需更換易損件就可以繼續(xù)使用，達(dá)到長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。同時(shí)，若將原軸套材質(zhì)由鑄鐵改為碳鋼（或不銹鋼）蘸火后進(jìn)行磨削，提高其表面硬度和光潔度，將進(jìn)一步提高總成的使用壽命，特別在清水泵中應(yīng)用效果更佳。

（5）節(jié)能效果顯著：該軸封沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部分，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的接觸部分為彈性材料，基本消除了軸封摩擦力，具有明顯的節(jié)能效果。無(wú)填料軸封內(nèi)部擁有多個(gè)級(jí)間密封，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只有一級(jí)處于工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)密封，其余級(jí)間密封處于備用狀態(tài)。

同時(shí)，該軸封屬于無(wú)接觸密封，摩擦阻力小，封密效果好，能完全實(shí)現(xiàn)零泄漏的理想目標(biāo)。無(wú)填料軸封經(jīng)測(cè)試可有效提高泵效率約3%左右，在多種工況條件下，可取代填料軸封、機(jī)械密封，在水泵軸封史上具有開(kāi)創(chuàng)性意義。

2 興瀘水務(wù)集團(tuán)公司GWZ無(wú)填料軸封總成應(yīng)用情況

（1）使用及維護(hù)情況：興瀘水務(wù)集團(tuán)北郊水廠的350S125A型泵于2008年開(kāi)始應(yīng)用GWZ無(wú)填料軸封總成；南郊水廠14SA-10B型泵以及12Sh-6A型泵于2009年開(kāi)始應(yīng)用，都取得了成功。

從運(yùn)行效果來(lái)看，GWZ無(wú)填料軸封總成密封效果較為理想，基本實(shí)現(xiàn)了零泄漏的目標(biāo)。軸封的維護(hù)周期在3～7個(gè)月左右，維護(hù)周期取決于輸送介質(zhì)的渾濁度，濁度高則維護(hù)周期短，反之亦然。維護(hù)工作主要是更換O型圈及軸封加油，從而大大減輕了工人更換盤(pán)根的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）節(jié)能效果明顯：由于GWZ無(wú)填料軸封總成減少了泵內(nèi)的摩擦，泵的效率有一定的提高，產(chǎn)生一定的節(jié)能效果。南郊水廠取水泵站2#水泵機(jī)組原使用普通石棉盤(pán)根密封，更換為無(wú)填料軸封總成，更換前后的運(yùn)行參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 14SA-10B型泵使用盤(pán)根填料和無(wú)填料軸封總成的參數(shù)對(duì)比

說(shuō)明：該水泵為14SA-10B型泵，機(jī)組額定電壓380V，額定電流333．3A，機(jī)組額定功率190kW。

從表1中的情況可以看出，同等運(yùn)行工況下2#機(jī)組的電流降低了10A，功率降低6．75kW，降低值達(dá)到機(jī)組原有功率的3．13%，由此可知GWZ無(wú)填料軸封總成的節(jié)能效果較為理想，并且投資較小。

（3）經(jīng)濟(jì)效益分析。以2#機(jī)組每日平均運(yùn)行20小時(shí)計(jì)算，每年節(jié)約電能58320度。以瀘州工業(yè)用電電價(jià)0．53元每度計(jì)算，可節(jié)約資金30910元。南郊水廠取水泵站共有3臺(tái)機(jī)組，2用1備，按2臺(tái)機(jī)組計(jì)算，每年可節(jié)約資金6．2萬(wàn)元。

3 GWZ無(wú)填料軸封總成適用的技術(shù)指標(biāo)

GWZ無(wú)填料軸封總成適用的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 無(wú)填料軸封總成適用的技術(shù)指標(biāo)

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析無(wú)填料軸封總的應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在水泵軸封中的優(yōu)勢(shì)明顯，特別是在使用壽命和節(jié)能方面效果明顯。水泵作為通用性的機(jī)械，用途廣泛，各行各業(yè)保有量很大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，若全面推廣應(yīng)用該技術(shù)對(duì)節(jié)能減排的影響頗為巨大。