广州广一泵业有限公司门市部

 原密封结构在高温沥青介质使用过程中，存在动、静环柔性石墨密封圈安装难度大、波纹管使用过程中结焦物和积碳无法清除和波纹管在泵预热不到位时启动易撕裂这3种缺点。针对这些缺点，在改进方案中应考虑做到尽量降低工人的安装工艺难度，在结构上避免因泵预热不透造成密封损坏，减少波纹管的结焦和积碳并及时将生成的焦炭冲洗清理。对于用在高温场合的机械密封，以往的做法大都是从改善环境的办法入手，将苛刻的工作环境变为能接受的环境，通常是加设可靠的冷却、冲洗措施，波纹管的介质侧采用轻质蜡油或柴油冲洗，波纹管内侧和压盖外侧采用热水(软化水)进行急冷，用以降低密封腔温度和防止结焦。由于丙烷沥青泵输送介质不再回炼，所以加设密封冲洗的蜡油或柴油的方案成本过高，且影响沥青产品成分，故不宜采用。因此，只有从改进机械密封结构的角度出发，设计出一种能规避各种不利因素对密封造成破坏的方案为妥。

改进后的密封示意图如图2。

广一水泵厂针对原密封的3种缺点，新密封做了以下几点改进：

(1)为消除波纹管介质侧波谷内结焦和积碳问题，将波纹管由静环改为动环。

波纹管随轴一起旋转，介质在波纹管波谷内以一定相对速度冲洗，可以避免结焦物和积碳沉淀在波纹管介质侧的波谷内。

(2)加设蒸汽隔离套。

在机械密封和轴之间加设的蒸汽隔离套，隔离套壁厚为0.70mm，由于原DBM80型密封内径和轴之间半径间隙仅0.60mm，没有加装隔离套的空间，所以该泵的密封改进是在选用了大一号的DBM85型密封基础上完成的。隔离套主要有两个作用：（1)密封正常泄漏标准内泄漏的沥青，温度缓慢降低，逐渐堆积在波纹管内侧波谷中引起波纹管失弹，由密封压盖蒸汽入口引进的带压蒸汽，进入波纹管密封和蒸汽隔离套之间，将从密封摩擦副泄漏的微量介质及时吹到隔离套和泵轴之间，并继续吹送到密封压盖的蒸汽出口，经放空管线排放到指定回收容器。解决了波纹管内侧结焦物和积碳堆积影响波纹管弹性和浮动性的问题。(2)在开泵前的预热阶段，由于密封腔处于泵腔的盲肠位置，密封腔内介质的熔融时间存在滞后性，操作上不易掌握暖泵状态，启动时常损坏密封。加设了蒸汽隔离套后，暖泵时打开密封压盖上的蒸汽入口管线闸阀，高温蒸汽迅速到达机械密封内径处，金属波纹管温度很快就会上升，附着在波纹管外径表面上的沥青介质在短时间内就可达到熔融状态，消除沥青介质对金属波纹管的粘附力。密封表面介质熔融速度远快于泵腔内介质的熔融速度，有效降低了开泵时密封波纹管被撕裂的机率。

(3)取消了静环的柔性石墨密封圈。

静环改为静环座与压盖用螺钉联接的结构，只需在静环座和压盖间加静环密封平垫即可，操作简单，密封可靠。

(4)取消了动环的柔性石墨密封圈。

动环座的密封和定位，改为抱箍结构。动环内径加工成与抱箍外侧锥面配合结构，抱箍内径与泵轴仅0.03〜0.05mm间隙，联接螺钉将定位套与波纹管动环座联接紧固后，抱箍发生变形紧密贴合在泵轴上，既可以起到动环的定位作用，又可以实现动环与泵轴间的密封。同时，动环座和抱箍间的锥面配合受力贴合后也完全可以阻止介质从锥面泄漏出去。

(5)加设蒸汽四氟挡圈。

为避免蒸汽和微量介质经隔离套回转出来后，从密封压盖和轴之间漏出，造成现场低标准，并防止泄漏的蒸汽吹入泵轴承箱损坏轴承，在压盖外加了蒸汽挡圈，挡圈与轴设计为微量过盈配合，在密封蒸汽类无油介质时以选用具有自润滑性的四氟乙烯材料为宜。

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