洗煤系统中石家庄工业泵厂有限公司渣浆泵轴封形式的选用

伴随着我国对环境保护政策、法规的相继出台，煤炭系统目前均把生产洁净煤确定为其工作重点。获得洁净煤的方法主要经过洗、选煤加工，目前常用的洗煤技术有跳汰、重介质工艺洗煤。原煤经过洗选加工，可脱除部分黄铁矿及降低灰分，从而能减少燃煤对大气的污染，具有显著的经济效益与社会效益。

渣浆泵作为洗煤系统中主要的设备之一，主要用于各工艺段输送浆体，按习惯，主要分为主厂房用泵及外围用泵。已投运的洗煤系统中，渣浆泵的轴封形式不尽相同，由于各种原因，有部分渣浆泵出现轴封泄漏的情况，甚至出现轴封过早失效的问题。这种情况不仅使现场维护工作量加大，同时对环境造成影响。下面对洗煤系统渣浆泵的轴封形式选用进行简单探讨。

二、常用的轴封形式

泵内流体和泵外大气压间存在着压差，流体沿着轴和壳体间的间隙向外泄漏，为此需设密封装置，称其为轴封。目前，渣浆泵常用的轴封形式有三种：副叶轮动力密封、填料密封和机械密封。

（1）副叶轮动力密封 它是一种旋转式密封结构，又称流体动力密封，如图1所示。其作用是减低泵腔的压力达到平衡轴向力和防止颗粒进入密封装置的目的。主要靠副叶轮产生的压头顶住叶轮出口的液体向外泄漏。只有泵运行中，副叶轮才起作用，当停车时，副叶轮不起作用，因此常与填料密封组合使用。此时的填料密封起停车密封作用，也称停车密封装置。由于其简单可靠，使用寿命长，易维护，常用此结构。填料润滑方式有水润滑和油脂润滑两种方式。

图1 副叶轮动力密封

图2 填料密封

（2）填料密封 它是把软填料塞入填料函内，用压盖压紧靠轴套（或轴）外表面与填料内表面的柱面来密封，如图2所示。对于工况不太苛刻的二级泵（或多级泵）常用此类形式。填料有多种材质，一般情况下，当泵的工作压力在0.5MPa以下时，可以使用牛油煮面线填料或油浸石棉填料；当泵的工作压力在0.5MPa以上时，可以使用聚四氟乙烯填料或碳素纤维填料。

（3）机械密封 机械密封是一种端面密封，它由动环、静环、压紧元件和密封元件等组成，如图3所示。动环靠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，形成微小的轴向间隙而达到密封的目的。机械密封采用集装式结构形式，具有结构紧凑，安装方便，密封效果好等优点，只是价格相对较高。机械密封的结构形式很多，通常按密封腔中摩擦副的对数分为单端面和双端面机械密封。

三、洗煤系统轴封选用原则

洗煤系统的现场条件不尽相同，有的水源充足，有的水源短缺。具体可视水源情况来选取合适的轴封方式。上述三种轴封方式除去采用油脂润滑外，都需要一定的轴封水，具体要求见下表。

在现场水量、水压达到渣浆泵轴封水的要求，建议首选副叶轮动力密封（副叶轮+填料）。轴封水压力能达到要求，浆液不会进入副叶轮密封腔和填料函内部，对副叶轮、轴（轴套）和填料函等零件不会造成异常磨损。这种轴封形式由于具有成本低，易于维护等优点，在洗煤系统中被广泛采用。

在现场水源短缺或水压达不到渣浆泵轴封水的要求，需慎选副叶轮动力密封（副叶轮+填料）油脂润滑。轴封水压力达不到要求，浆液便会进入副叶轮密封腔和填料函内部，对副叶轮、轴（轴套）和填料函等零件造成一定的磨损，累积到一定程度出现轴封失效问题。在洗煤系统中仍部分采用。为最大限度地提高使用寿命，建议将副叶轮、填料函等零部件用耐磨材料质制成。

轴封水的压力及流量表

注：①p为单级泵出口压力，pi为i级泵的轴封水压力。
②i为串联泵级数。

洗煤系统中诸如：合格介质泵、压滤机给料泵等一些不允许稀释浆液（或加水）的工段，建议选用机械密封。当条件允许，为了确保机械密封长时间的正常运行，需引入合适的轴封水进行冷却和润滑；若现场水源短缺，此时推荐选用带水箱自润滑新型机械密封。这种形式的机械密封经多家单位实际应用，效果较理想。

为了提高现场环境质量，达到运行周期长，现场无泄漏，上述几种情况（水源充足、短缺及不允许水稀释浆体）均可选用机械密封，可结合浆体的浓度、温度、入料压力等条件选择合适的机械密封结构形式和摩擦副材料。唯一“美中不足”的是增加了设备初期投资。

四、结语

洗煤系统现场的实际情况虽然差异较大，为提高现场工作环境质量，可根据资金、工艺要求、水源等实际情况合理选用渣浆泵的轴封形式。因此，探讨选用合适的轴封形式有一定的积极意义。