工业水泵常见的密封方式主要有以下几种:
### 填料密封
- **结构原理**:由填料函、填料、水封环、填料压盖等组成。将填料填入填料函内,通过填料压盖压紧,使填料与泵轴表面紧密接触,阻止液体泄漏。水封环则可引入封液,起到冷却和润滑作用。
- **应用场景**:常用于低压、常温、对泄漏要求不特别严格的场合,如一般的农业灌溉、城市排水等。
- **优缺点**:优点是结构简单、成本低、维修方便。缺点是密封效果相对较差,易泄漏,填料磨损快,需定期更换,且摩擦功耗大。
### 机械密封
- **结构原理**:主要由动环、静环、弹簧、密封圈等组成。动环与轴一起旋转,静环固定在泵体上,动环和静环紧密贴合形成密封面,弹簧提供使动环和静环贴合的力,密封圈防止介质从静环与泵体、动环与轴之间泄漏。
- **应用场景**:广泛应用于化工、石油、制药等行业中,适用于高温、高压、高速、强腐蚀性等工况,如输送酸、碱、盐等腐蚀性液体的化工泵。
- **优缺点**:优点是密封性能好,泄漏量小,使用寿命长,摩擦功耗低。缺点是结构复杂、安装要求高、成本较高,一旦出现故障,维修难度大。
### 迷宫密封
- **结构原理**:在旋转的泵轴和静止的泵壳之间设置一系列依次排列的环状密封齿,形成曲折的通道。当介质通过这些通道时,由于通道截面的变化和介质的节流作用,压力逐渐降低,从而达到密封的目的。
- **应用场景**:常用于高温、高速、高压的蒸汽泵、燃气轮机等设备中,也可用于输送气体或蒸汽的工业水泵。
- **优缺点**:优点是无需接触摩擦,可靠性高,使用寿命长,适用于高速旋转的场合,可在高温、高压等恶劣条件下工作。缺点是密封效果相对较差,泄漏量较大,对安装精度要求较高。
### 浮动环密封
- **结构原理**:由浮动环、支承环、弹簧等组成。浮动环安装在轴套上,与轴套之间有一定的间隙,弹簧使浮动环紧压在支承环上。工作时,浮动环在轴套的带动下旋转,在介质压力和弹簧力的作用下,浮动环与轴套之间形成一层很薄的油膜,起到密封作用。
- **应用场景**:适用于高压、高速、高温的工况,如石油化工中的高压注水泵、多级离心泵等。
- **优缺点**:优点是密封性能较好,可承受较高的压力和转速,使用寿命长。缺点是结构复杂,对安装精度和润滑条件要求高,需要配备专门的密封油系统。
### 干气密封
- **结构原理**:主要由动环、静环、弹簧、密封圈、气体供应系统等组成。动环和静环的密封面上加工有特殊的螺旋槽,当泵轴旋转时,动环随之旋转,螺旋槽将外部引入的高压气体泵入密封面之间,形成一层稳定的气膜,使动环和静环分离,从而实现密封。
- **应用场景**:广泛应用于石油、化工、天然气等行业的离心压缩机、泵等旋转设备中,特别适用于输送易燃、易爆、有毒、有害等介质的工况。
- **优缺点**:优点是密封性能极佳,泄漏量几乎为零,使用寿命长,无需润滑和冷却,运行成本低。缺点是对气体的清洁度要求高,安装和调试要求严格,价格昂贵。