水厂取水泵机械密封改造

水厂取水泵机械密封改造柳州威立雅水务有限公司-吴进摘要：随着机械密封技术不断创新、机械密封使用寿命不断延长，在填料密封已越来越不能满足较高的密封要求的情况下，进行机械密封改造已势在必行。下文简略介绍机械密封改造的方法及步骤，并对改造前后进行优劣分析。l_改造背景我司柳东、柳南、城中水厂于2006年将取水泵全部更换为KSB的OMEGA型单级双吸离心卧式清水泵，共i1台。该批水泵的轴封形式全部选用填料密封，外接清水用于填料冷却及润滑(原水浊度高，水泵循环水不宜用于填料冷却及润滑)。经过几年的使用，我们发现在使用过程中存在如下几个问题：1．1轴封漏水大，填料压盖调整困难；I．2更换填料需要拆除泵盖，增加维修人工及维修强度；1．3填料切制合适与否受人为因素影响太大，密封质量不易控制；1．4不锈钢轴套磨损大，更换成本高。鉴于以上问题，我司认为有必要将KSB的OMEGA型取水泵的填料密封更换为机械密封，可在一定程度上降低水厂值班人员及水维部人员的工作强度及密度，也可在一定程度上达到节能降耗的目的。2．理论分析机械密封与填料密封相比存在以下优缺点：2．1优点：2．1．1密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约为填料密封的1。2．1．2使用寿命长，在油，水介质中一般可达i~2年或更长。2．i．3摩擦功率消耗小，其摩擦功率仅为填料密封的105O％。2．1．4轴或轴套基本上不摩损。2．i．5维修周期长．端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需要经常性维修。2．1．6抗震性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感。2．1．7适用范围广，机械密封能用于高温，低温，高压，真空，不同旋转频率，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。2．2缺点：2．2．i结构较复杂，对加工要求高，成本较高。2．2．2安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的技术水平。2．2．3发生偶然性事故时，处理较困难。3．改造过程3．1机械密封的选型根据OMEGA型水泵的结构及KSB厂家推荐，并考虑到我司维护人员的操作习惯，我司确定选用博格曼的BC,M7型机械密封，该机械密封为单端面、非平衡型、任意旋向，密封端面采用碳化硅及石墨，具有应用广泛、互换性强、结构紧凑、性能可靠等优点，运行参数均符合我司水泵的运行工况。3．2机械密封各配套零件的加工3．2．1轴套加工。因原使用填料的轴套已有较大磨损，己不适用于机械密封，故需重新加工，材料选用304不锈钢。3．2．2挡套加工。挡套用于定位位于轴套上的机械密封的不锈钢底座，材料选用304不锈钢。3．2．3密封压盖加工。密封压盖用于放置并定位机械密封的静环，材料选用球墨铸铁。3．3机械密封的安装此次改造涉及水泵较多，而我司维护人员人手有限，故采取逐厂逐台的安装计划，整个改造耗时较长。但单台泵的改造则相对简单，其简略安装步骤如下：3．3．1水泵本身结构不变。3．3．2拆除原水泵填料函内的填料、分水环及填料压盖3．3．3拆除原水泵已磨损的轴套。3．3．4依次安装轴套、挡套、机械密封及密封压盖。3．3．5堵死原填料密封的冷却水入水口，机械密封冷却水改由密封压盖上的进水口接入。从上可知，改造机械密封步骤简单，一台水泵的改造需时约i周(包括水泵解体、安装及调试)。其改造难点在于其密封端面安装时受力易崩裂，造成密封失效。4．改造效果分析4．1机械密封改造后使用情况在机械密封改造完成并经历了约3个月的原水高浊过程后，我们发现：4．Ll机械密封可靠性高，轴封处无泄漏，无需进行调整，降低了员工的工作强度。同时可靠的密封也有利于提高水泵的水力性能；4．．L2运行平稳，水泵振动与填料密封相比相差不大；4．1．3轴套无磨损。使用填料密封轴套易磨损，导致密封质量下降；Academic学术4．1．4机械密封在运行过程中要保持有冷却高压水，水压应在0．2MPa以上，除起冷却、润滑作用外，还可有效防止异物进入密封端面。4．2节能效果分析更换水泵的轴封形式，从原理上说仅避免(减少)了泵壳泄漏以及填料和泵轴套间磨擦所造成的能量损耗，节能效果并不明显。从水泵改造前后的取水单耗数据来看，其下降幅度在0．5％左右。4．3改造的经济性分析4．3．1机械密封改造的费用估算：水泵改造机械密封需新增机械密封压盖、机械密封挡套、机械密封、不锈钢轴套，每台泵费用约需i．8万元。因配件为自制，故费用较低，如购买原厂配件，则费用更高。4．3．2使用填料密封的成本及人工成本估算①每台水泵年更换外填料4次，材料费用约为240元；⑦每次每台水泵每年更换填料的人工费用约为1120元：③根据经验，每台水泵年更换轴套费用约为2667元；④估算年费用4027元；则ll台泵总费用44297元。4．3．3使用机械密封的配件成本及人工成本估算：根据机场加压站的机械密封使用经验来看，其机械密封更换周期约为3年，以3年