摘要：对水泵常用的填料密封、机械密封和GW节能型无填料密封的结构、密封原理、性能进行阐述，重点介绍了GW节能型无填料密封的节能效果。
关键词：GW节能型无填料密封 水泵 节能
一、引言
水泵作为一种旋转机械，在泵轴穿出泵盖处，在转动轴与固定的泵盖之间也存在着间隙，为了防止高压水通过该处的间隙向外大量流出和空气进入泵内，必须设置轴封装置。本文就我们车间常用的三种轴封类型：填料密封、机械密封、无填料密封的结构、密封原理、性能进行阐述，重点介绍了GW节能型无填料密封的节能效果。
二、对填料密封、机械密封和GW节能型无填料密封的介绍
1.填料密封
1.1 密封结构（图1）
填料密封主要由与泵壳连在一起的填料函壳、填料、填料压盖等组成。填料又称盘根，常用材质为碳素纤维，外表涂黑铅粉，断面为方形，它的作用是填充间隙进行密封。
1.2 密封原理
盘根填料密封是通过盘根压盖施于轴向压力，使得盘根径向产生扩张压力，从而形成密封软填料靠压盖施加轴向力而径向扩张包紧轴套，使缝隙厚度接近于零从而形成密封。运行中，压盖轴向力通过盘根压盖螺丝的松紧度进行调节，合理的调节范围为保持水泵填料密封的泄露量为60滴/分钟。在盘根之间有一分水环与泵壳体相通，用于通入冷却水。其作用有：一是冷却盘根和轴套，防止盘根因摩擦发热而烧损；二是一定程度上起到以水润滑的作用。
1.3性能特点
1.3.1 优点
价格便宜，更换操作简单易行。
1.3.2 缺点
（1）材料、备件消耗大，水泵电耗高。盘根的填料密封方式造成填料与轴套之间形成较大的摩擦，因而需要经常更换磨损的轴套，需要损耗10％ ～15％ 的轴功率来克服轴套与填料之间的摩擦力而实现密封。
（2）维护较频繁，检修多。填料压紧的程度，用压盖上的螺栓进行调节。如果压得太紧，虽然能减少泄漏，但填料与泵轴摩擦损失增加，消耗功率变大，产生严重的发热和磨损。压得过松，达不到密封效果。设备运行一定时间后，因填料与轴套的摩擦，轴套磨损达不到技术要求，会产生泄漏和空气进入，造成水泵故障，必须更换、调整、添加、更换填料。
2．机械密封
2.1 密封结构（图2）
机械密封主要由动环5（随轴一起旋转并能作轴向移动）、静环6、压紧元件（弹簧2）和密封元件（密封圈4、7）等组成。动环和静环一般由一软一硬不同的耐磨材料组成，动环的材质为石墨，静环的材质为碳化硅。
2.2 密封原理
动环借密封腔中液体的压力和压紧元件的压力，使其端面贴合在静环的端面上，并在两环端面A上产生适当的比压（单位面积上的压紧力）和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。而动环和轴之间的间隙B由动环密封圈4密封，静环和压盖之间的间隙C由动环密封圈7密封。如此构成的三道密封（即A、B、C三个界面之密封），封堵了密封腔中液体向外泄漏的全部可能的途径。
2.3性能特点
2.3.1 优点
（1）密封性好，安装得当基本能实现无泄漏。（2）工作寿命长，可达2年。
（3）摩擦功耗小，一般约为填料密封的10%—50%。（4）轴和轴套不产生磨损。
2.3.2 缺点
（1）机械密封机构很复杂，安装时技术要求很高，稍有偏差对水泵运行影响很大；（2）检修时必须对水泵解体才能进行，使得检修工作量大为增加；（3）机械密封零配件机械制造加工工艺亦因其工艺技术要求非常高而繁琐复杂使得机械密封的成套造价很高，一套一般都在万元左右。
3. GW节能型无填料密封
3.1 密封结构（图3）
该装置是一种多级式轴封装置总成，不同于原有定义的机械密封；主要由轴封体、密封环、压环等构成，除密封环采用合成弹性材料外，其余均为金属材料。
3.2 密封原理
密封原理：是将泄漏的压力能转换为动能实现密封。密封环在装配后有初始的弹性变形，在接触的部位产生一定的压力，实现停车密封。
3.3性能特点
3.3.1 优点
（1）节能效果好。 该轴封的密封环与轴套为线接触，在轴封剂(润滑油脂)的作用下，明显减少和降低了摩擦损耗的机械能。（2）密封性能优。水泵在运转和停止状态下均无泄漏现象，为企业实现清洁生产、创建无泄漏泵站、改善泵站环境创造了条件。（3）使用寿命长。无检修累计达到l万小时，部分达到1．2—1．5万小时。（4）安装方便，维修工作量小，维护便捷，采用该轴封后，辅套不会磨损，减少了维修工作量，节约一定的备件费用。
3.4实际应用
GW节能型无填料密封是一种密封性能优、使用寿命长、安装、维修方便，又有一定节能效果的装置。2011年9月我们采用这一装置对六高炉净环水处理站中压供水泵填料密封进行了改造，改造后节电效果较明显，试运行收集、统计数据后和原来的单机电耗相比较，每台每小时节电1.5度，每年能节约电费6.3万元。该改造荣获昆明钢铁控股有限公司2012年度职工合理化建议三等奖。由于密封性能好，实现了该轴封在清水泵上密封无泄漏，使站内的环境得到了极大的改善，延长了设备的使用寿命，降低了维护费用。
4. 结束语
GW节能型无填料密封是一种密封性能优、使用寿命长、安装、维修方便，又有一定节能效果的装置。实践证明GW节能型无填料密封可明显降低电耗、备件损耗、设备损耗，降低了检修维护劳动强度，也因此降低了事故发生率，在实际生产中较为经济实用，具有广泛的推广价值和应用前景。
参考文献
1、张志民、蔡振东、于爱华等。机械密封在水泵中的使用[J]．机械研究与应用，2003，16(增刊)．
2、姜乃昌、许仕荣、张朝升等。《泵与泵站》（第五版）中国建筑工业出版社。2007年12月第五版
论文作者:普江平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：填料论文; 轴套论文; 水泵论文; 压盖论文; 机械论文; 盘根论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第14期论文;