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轴封

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轴是一种摩擦密封或填料函,用以防止压缩机或其他流体输送设备轴与轴承之间的液体泄漏,也是防止泵轴与壳体处泄漏而设置的密封装置。常用的轴封型式有填料密封、机械密封和动力封。

往复泵的轴封通常是填料密封。当输送不允许泄漏介质时,可采用隔膜式往复泵。旋转式泵(含叶片式泵、转子泵等)的轴封主要有填料密封、机械密封和动力密封。

填料密封结构简单、价格便宜、维修方便。但泄漏量大、功耗损失大。因此填料密封用于输送一般介质,如水等;一般不适用于石油及化工介质,特别是不能用在贵重、易爆和有毒介质中。

机械密封(也称端面密封)的密封效果好,泄漏量很小,寿命长,但价格贵,加工安装维修保养比一般密封要求高。

机械密封适用于输送石油及化工介质,可用于各种不同粘度、强腐蚀性和含颗粒的介质。美国石油学会标准API610(第8版)规定:除用户有规定外,应当装备集装式机械密封。

动力密封可分为背叶式密封和副叶轮密封两类。泵工作时靠背叶片(或副叶轮)的离心力作用使轴封处的介质压力下降至常压或负压状态,使泵在使用过程中不泄漏。停车时离心力消失,背叶片(或副叶轮)的密封作用失效,这时靠停车密封装置起到密封作用。与背叶式(或副叶轮)配套的停车密封装置中较多地采用填料密封。填料密封有普通式和机械松紧式两种。普通式填料密封与一般的填料密封泵相似,要求轴封处保持微正压,以避免填料的干摩擦。机械松紧式填料密封采用配重,使泵在运行时填料松开,停车时填料压紧。

动力密封性能可靠,价格便宜,维修方便,适用于输送含有固体颗粒较多的介质,如磷酸工业中的矿浆泵、料浆泵等。缺点是功率损失较机械密封大,且其停车密封装置的寿命较短。

旋转的泵轴与固定的泵壳之间的密封称为轴封。它的作用是防止高压液体从泵内沿轴漏出,或者外界空气沿轴渗入。对于离心泵的轴封,它属于动密封。

按密封结合面是否接触,可分为接触式动密封和非接触式动密封。

接触式动密封的密封装置与轴接触,两者之间存在相对摩擦。接触式动密封有填料密封、机械密封。

防止高压液体从泵中漏出和防止空气进入泵内。尽管轴封在泵中所占的位置并不大,但泵能否正常运转却和轴封密切相关。如果轴封选用不当,不但在运转中需要经常维修,漏损很多被输送的液体,而且可能由于漏出的易燃、易爆和有毒液体引起火灾、爆炸和中毒事故,后果不堪设想。因此,必须合理选用轴封结构才能保证泵的安全运行。

1、由于汽缸内与外界大气压力不等,就必然会使缸内蒸汽或缸外空气沿主轴与汽缸之间径向间隙漏出或漏入,造成工质损失,恶化运行环境,并加热轴颈或使蒸汽进入轴承室,引起油质恶化,漏入空气又破坏真空,从而增大抽气负荷,这些将降低机组效率,为此在转子穿过汽缸两端处都装有汽封,这种汽封称轴端汽封简称轴封。高压轴封用来防止蒸汽漏出汽缸,低压轴封用来防止空气漏入汽缸。

2、汽轮机运行中必然要有一部分蒸汽从轴端漏向大气,造成工质和热量的损失,同时也影响汽轮发电机的工作环境,若调整不当而使漏汽过大,还将使靠近轴封处的轴承温度升高或使轴承油中进水。为此,在各类机组中,都设置了轴封加热器,以回收利用汽轮机的轴封漏汽

3、防止气缸内蒸汽和阀杆漏气向外泄漏,污染汽轮机房环境和轴承润滑油质。防止机组正常运行期间,高温蒸汽流过汽轮机大轴,使其受热,从而引起轴承超温。防止空气漏入汽缸的真空部分。在机组启动时保证凝汽器真空效果及真空度。回收汽封和阀杆漏气,减少工质和能量损失。

4、在汽轮机打闸停机及凝汽器需要维持真空的整个热态停机过程中,防止空气漏入汽轮机,加速汽轮机内部冷却,造成大轴弯曲。

1、拆下主机轮(皮带传动),拆下键销;

2、用拨销器将轴封端盖定位销取出;

3、拆掉轴封端盖固定螺丝;

4、用圆型外拉马将轴套取下(无拉马可用切割机在轴套上开个槽,用錾子打下,注意用东西挡一下砂子,以免弄到螺杆里);

5、将旧轴封取下;

6、将端盖轴封、轴承位置清理干净,然后用755清洗;

7、在轴封安装位涂上638胶,然后小心将轴封安装上;注意不要伤到橡胶唇,可在轴封橡胶表面抹点油,或高温润滑脂;

8、清洁轴套位置后将端盖重新安装固定好(可在轴上用厚的彩光纸包一圈,以免在端盖安装时轴封唇不小心碰到键槽);

9、清洁新轴套及安装位置,在轴套内圈涂上固定胶638,冷装:用加力棒均匀用力将轴套敲进去,新轴套外用相同尺寸的外圈垫着敲进去以免损伤轴套。热装:轴套内清洗干净,不能有油。轴封前置轴颈涂上一圈638胶水,将轴套加热到110度安装上去。(注意:轴套推到轴封边沿位置,稍停一下。等温度降下来再推进轴封位置;

10、安装皮带轮或联轴器,校正平行度或中心线,用手反盘机头,以便润滑油回到前轴承及轴封。

轴封压力的控制

轴封压力高容易造成轴封冒汽,容易引起油中进水,引起汽轮机油质恶化。轴封压力过高将引起均压箱安全门动作,浪费工质、损坏设备。轴封压力过低可能引起机组真空下降,冷空气可能进入轴封,甚至汽缸内,将造成轴封段受冷或者汽缸内受冷,严重威胁设备安全。

轴封温度异常对机组的影响

轴封温度过高时,尤其在机组启动前,如果温度过高,会使轴端汽封处和转子汽封段加热剧烈,产生局部的应力集中现象,从而产生一定得变形,可能会使转子和汽缸之间的间隙发生改变,使轴封漏汽量增大,胀差增大,严重可能发生动静摩擦。

轴封温度过低时,会使轴端汽封和转子汽封段受到冷却,同样,亦会产生局部的应力集中现象,使汽缸和转子之间的间隙发生改变,使轴端漏气量增大,胀差减小。轴封温度过低时,还可能出现轴封供汽蒸汽带水,使轴封供汽管道发生水击。严重时使汽轮机进水。