關(guān)聰

【摘要】上游泵送機(jī)械密封主要是借用低壓流體的主要特性來實現(xiàn)對高壓流體密封的一項全新的密封新技術(shù)，它所具備的一個最為典型的特點就是在一密封端面開有起上游泵送功能的淺槽。本文主要基于上游泵送機(jī)械密封的工作原理，然后闡述其實際的應(yīng)用，旨在為更好地認(rèn)識和應(yīng)用上游泵送機(jī)械密封技術(shù)提供一定的借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】上游泵送 機(jī)械密封技術(shù) 基本原理 應(yīng)用

機(jī)械密封是一種流體旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置，又可以將其稱之為“端面密封”。傳統(tǒng)的機(jī)械密封為接觸式密封，它主要是在補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈性作用力的作用下，使其能夠充分地進(jìn)行貼合，這樣就能夠很好地對密封介質(zhì)從密封端面泄漏出去加以阻止，其動、靜環(huán)所組成的摩擦一般處于邊界摩擦或者混合摩擦的狀態(tài)，在高參數(shù)工況條件下，如高溫、高速以及高壓等，其摩擦因數(shù)則會變大，工號較高，且磨損較為嚴(yán)重，那么就導(dǎo)致了其服役壽命短，使用起來極為不便，且需要花費(fèi)大量的成本。目前，石油化工業(yè)取得了較為快速的發(fā)展與進(jìn)步，在其發(fā)展的同時，石化業(yè)對機(jī)械密封技術(shù)提出了更高的要求，上游泵送機(jī)械密封技術(shù)就是在這樣的背景下發(fā)展起來的，從而在很大程度上推動了機(jī)械密封技術(shù)的向前發(fā)展與進(jìn)步。本文主要基于上游泵送機(jī)械密封的工作原理，然后闡述其實際的應(yīng)用，旨在為更好地認(rèn)識和應(yīng)用上游泵送機(jī)械密封技術(shù)提供一定的借鑒與參考。

1 上游泵送機(jī)械密封的基本原理

下圖1（a）所示為普遍采用的螺旋槽上游泵送機(jī)械密封端面構(gòu)造，如果動環(huán)外徑一側(cè)為高壓被密封液體（將其規(guī)定為上游側(cè)），內(nèi)徑一側(cè)為低壓流體（氣體或者液體均可，并將其規(guī)定為下游側(cè)），當(dāng)動環(huán)按照下圖的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的時候，在螺旋槽粘性流體動壓效應(yīng)的共同作用之下，動靜環(huán)端面之間產(chǎn)生一層非常薄的流體膜（下圖1中的h0即為該薄層），這樣就可以使得動靜環(huán)端面保持分離的條件。上述這種特殊的結(jié)構(gòu)中，使得內(nèi)外徑之間具有一定的壓力差，在這種壓力差的作用之下，高壓被密封液體所產(chǎn)生方向由外至內(nèi)的壓差流Qp，而螺旋槽的流體動壓效應(yīng)所產(chǎn)生的粘性剪切流Qs的方向也是由內(nèi)徑直指向外徑，該方向與Qp的方向正好相反，“上游泵送”因此而得名。

2 上游泵送機(jī)械密封技術(shù)的應(yīng)用

由上所述可以得知，上游泵送機(jī)械密封技術(shù)主要包括兩種類型：零泄漏上游泵送機(jī)械密封與零逸出上游泵送機(jī)械密封兩種類型。下面就是針對上述兩種上游泵送機(jī)械密封技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)地探討。

2.1 “零泄漏上游泵送機(jī)械密封技術(shù)”的應(yīng)用

“零泄漏上游泵送機(jī)械密封技術(shù)”主要包括如下兩個方面的應(yīng)用：

（1）輸送飽和蒸汽壓高于環(huán)境大氣壓的各種介質(zhì)旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械類軸封。這類介質(zhì)的特點是不易產(chǎn)生汽化，即使泄漏也是以液體形式出現(xiàn)，而不會發(fā)生揮發(fā)性泄漏，如各種油品、水等，因此，在條件允許的情況下可以采用無需緩沖流體輔助系統(tǒng)的零泄漏上游泵送機(jī)械密封。

（2）備用密封。當(dāng)主密封開始泄漏時，作為備用密封的零泄漏上游泵送機(jī)械密封可以及時地阻止介質(zhì)向大氣泄漏，直至主密封的泄漏達(dá)到報警限為止。

2.2 “零逸出上游泵送機(jī)械密封技術(shù)”的應(yīng)用

“零逸出上游泵送機(jī)械密封技術(shù)”主要包括如下兩個方面的應(yīng)用：

（1）用作輸送飽和蒸汽壓低于環(huán)境大氣壓的各種介質(zhì)旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械類軸封。如煉油石化企業(yè)中的液態(tài)烴、輕烴、液氨等類介質(zhì)的特點是易汽化，采用零逸出上游泵送機(jī)械密封可以有效地解決此類密封問題。

（2）可替代普通的雙端面機(jī)械密封。 所示為推薦的一種零逸出上游泵送機(jī)械密封裝置，該裝置由內(nèi)外兩套密封組成：內(nèi)側(cè)為零逸出上游泵送機(jī)械密封，外側(cè)為零泄漏上游泵送機(jī)械密封（在某些情況下可采用水封或油封等），中間通入壓力低于密封介質(zhì)的緩沖液。該密封裝置的能耗量不足雙端面密封的1/5，使用壽命大大延長，密封工作壓力可以更高，而且取消了復(fù)雜的封油系統(tǒng)，使密封裝置的可靠性明顯提高，運(yùn)行費(fèi)用顯著下降。

3 結(jié)論

綜上所述，當(dāng)前上游泵送密封技術(shù)還在不斷地發(fā)展與創(chuàng)新過程之中，因此選擇一種合適的方法來對機(jī)械密封環(huán)端面泵送槽的工藝加以改進(jìn)，是目前上游泵送密封技術(shù)亟待解決的一個問題。只有解決了這個問題，才能夠真正地提高上游泵送密封技術(shù)的工作效率、節(jié)約成本以及減少污染等，從而更好地為石油化工業(yè)所服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 華?？?，黃騫 ，符永宏. 上游泵送機(jī)械密封及其加工新技術(shù)研究[J].潤滑與密封，2010，35（2）

[2] 郝木明， 胡丹梅. 單列流體動壓槽上游泵送機(jī)械密封： 中國，ZL00239203. 8[ P]. 2001- 04- 12

[3] 于新奇， 何松， 蔡仁良， 等. 激光加工多孔端面機(jī)械密封摩擦性能試驗研究[J]. 流體機(jī)械，2003， 31（ 1）： 7- 9

[4] 于新奇， 彭培英， 王振輝， 等. 激光加工多孔密封端面的摩擦性能試驗研究[J]. 潤滑與密封， 2006， 31（ 8）： 34- 37