循环水泵轴封软填料的改造
循环水泵轴封软填料的改造
摘 要 循环水泵的轴向密封主要有盘根密封、机械密封及软填料密封，软填料密封有通用性强、节能、不磨损轴套、维护方便并可在线修复，可反复使用并节约成本等优点。2002年5月对化肥循环水泵进行轴向密封改造，将盘根密封改为软填料密封，使用至今，效果非常好。
关键词 循环水泵 轴封 软填料密封
1 概述
建峰化肥公司的循环水泵一共有4台，系湖南长沙水泵厂生产的单级双吸中分式清水离心泵，型号为32SA-10，泵的额定流量5070m3/h，扬程48.5MH2O，泵轴功率752 kW，出口压力0.485MPa，为电机驱动，电机功率1000 kW，电压6000V，位号450B-1A/1B/1C/1D。
循环水泵的作用主要是为大化肥生产提供合格的循环冷却水，在循环水系统中起着举足轻重的作用，循环水泵运行的好坏直接关系到循环水系统运行的稳定，乃至影响到整个化肥系统的稳定运行。而循环水泵轴向密封的好坏同样影响循环水泵的稳定运行，在循环水泵使用盘根密封的时期就有烧毁盘根的事情发生，为保证循环水泵的稳定运行，减少事故停车率，在2002年5月至2003年5月，对循环水泵450B-1A/1B/1C/1D在大修期间进行了轴向密封的改造，使用至今，效果良好。
2 软填料的工作原理
在离心泵运转时，软填料的特殊合成纤维会缠绕在轴的轴套上，并随轴套同步旋转，形成旋转层的“动环”；在填料函内壁上软填料粘附在其上，形成一个不动的静环。泵轴的转动使软填料层做剪切运动，会使特殊合成纤维剪切后形成合成材料环，并生成许多齿或槽，组成迷宫式的间隙，对密封的介质产生节流效应而起到有效的密封作用。
3 软填料的改造经过
2002年5月对循环水泵进行的轴向密封改造采用的是南京艾志公司引进的美国赤士盾（CHESTRTON）公司生产的CSM2000型软填料，该软填料是由纯合成的KEVLAR凯夫拉尔纤维（一种质地牢固重量轻的合成纤维）为主要成分，以及高纯度的石墨和聚四氟乙烯作为填充物与有机密封剂等材料混合组成，它的使用温度：－18℃～+200℃，使用压力：＜0.7Mpa，线速度：＜8m/s?，使用介质的PH值：4～13，是一种无规格限制的黑色胶状物。
3.1改造过程
3.1.1揭开泵体上盖，拆除填料压盖，吊出转子，清除轴套上所有旧的盘根，拆除轴套上的水封环并将水封环退下来；
3.1.2清洁轴套及填料函，将轴套及填料函上的锈垢及水垢清除干净，以减少润滑的阻力。如果轴套磨损严重呈波浪状，特别是靠向填料压盖端，就要更换新轴套，以防外侧密封盘根无法起密封软填料的作用；
3.1.3在填料函前后端各加一根密封盘根，其目的是封住其中的软填料，防止软填料从轴套与泵体及压盖的缝隙中挤出去。应按照工况条件和介质的不同而选择不同的密封盘根，比如循环水泵就可以使用黑色的四氟盘根。大小应按填料涵的间隙大1mm的盘根为益。盘根接口切成45°的斜角，长短必须以包裹住轴套合缝为准，不可过长或过短。切口的长角方向尽量与轴的旋转方向相同；
3.1.4安装时先将密封盘根环装入填料涵的底部，并将密封盘根环压紧、压实，以保证密封盘根环的平整和不转动；
3.1.5将软填料揉成条形盘根状装入填料涵，每根软填料的连接必须不留缝隙，以保证其填料涵内的饱和度，不可过分压紧，亦不可产生空隙，适当的饱和度是软填料安装好坏的关键。保证填料函内装入90%的软填料即可；
3.1.6软填料装入并稍微压紧后，装入外端密封盘根，并预留出压盖的位置。泵体大盖回装，压盖回装并将外环盘根轻轻压入，使之紧贴软填料部位并有一定的推入感，压盖必须压入填料涵内有5mm以上的深度为合适；
3.1.7将循环水泵的平衡管拆除，上部的管口用丝堵封住。在填料函处的管口通过转接对丝加装球阀，保障球阀与填料函和软填料高压注入枪的连接。加装球阀除了可以在线补软填料外，还可以在泵运行期间通过球阀排出多余的软填料；
3.1.8打开循环水泵进口阀，有水从填料压盖处流出，这是因为在安装软填料的时候并没有压的很实，软填料之间还有缝隙，水通过软填料的缝隙窜出来的。如果水量小，就可以不用处理。如果水量大，有进入轴承箱的可能，就必须进行处理，适当的紧填料压盖3-5mm，如果还是没有效果，就必须关泵进口阀，打开填料压盖，取出外侧密封盘根，加入适量的软填料；
3.1.9启动泵运转，以填料涵不升温，压盖不摆动为合适。如果有泄漏可通过调节压盖螺栓来控制泄漏。如果泄漏量大，通过高压注入抢从球阀口将软填料徐徐补入直至不漏。但注意必须边加入边观察，以不发热为准。切不可在短时间内大量压入软填料，以免造成密封盘根切口错位或入口处过饱发热。正常运转半小时后，不升温，泄漏在允许范围内既完成安装全过程。详见软填料加装示意图1；
3.2.0在泵停止运行期间，不能通过球阀对填料函进行补软填料，因为这样会造成软填料无法像运转时可以随轴均匀“流动”到填料函的各个角落，而是聚集在填料函的上部，一旦泵运行起来就会造成填料函的异常升温，甚至造成外侧密封盘根的位置移动失去密封作用而产生软填料从填料函中飞溅出来。
4结束语
循环水泵从2002年使用软填料至今，效果非常好。主要表现在以下几点：
4.1由于软填料内含有石墨成分，保持良好的润滑性，基本不产生摩擦热现象，故不需冷却水的冲洗同时也避免了介质的流失，而盘根密封必需要冷却冲洗水，否则盘根就会因为持续发热而被烧；
4.2任意尺寸，任意形状，由于软填料是一种不成形的黑色胶状物，因此填充性好，极易安装。通过专用的高压注入枪便可直接加注，能适用任何尺寸的填料函密封，不必象传统的盘根，需要预切割；
4.3维护量小而且方便，可以做到在线处理，降低了劳动强度。当产生泄漏时，可直接用注入枪往填料函里加注软填料，无需停泵，减少停车损失。而且运行周期长，最长可达2年，
图1 软填料加装示意图
在这2年里只是做过极少的在线补充。而机械密封一旦泄漏，就必须停泵，拆除泵大盖，吊出转子，进行更换，工作量巨大；
4.4密封效果完美，可以做到彻底的消除填料函的泄漏，基本可以保证填料函零泄漏；
4.5不磨损轴套，降低轴功率的损耗，摩擦功率仅为普通盘根的一半。以往使用盘根密封每年都需要更换轴套，从2002年5月改造以后至今未更换过轴套，说明软填料对轴套基本上没有磨损；
4.6节约资金，虽然改造的前期投入比较多，主要是1桶4.8Kg的软填料需3000元，但由于其经久耐用，而且是一次性投资，从一个较长时间看，比用盘根还是要节约资金约25％。
参考文献
1 化肥厂设备维护检修规程．第四分册水汽部分
循环水泵轴封软填料的改造.doc
