浅谈无填料轴封总成在水泵密封中的应用

吴健

（泸州市兴泸环保发展有限公司，四川 泸州 646300）

1 无填料轴封总成概述及原理

传统轴封有填料密封和机械密封，而随着技术的发展，一种新型无填料轴封应运而生。无填料轴封的密封原理是将泄漏介质的压力能转换成“密封能”，从而实现密封功能。本文以成都犀锋科技有限公司提供的GWZ型无填料轴封总成以例，分析研究它在泸州兴泸水务集团各水厂的应用和效果。

1.1 结构与机理

该轴封是一种新型结构，由总体1、油嘴2、密封环3、泵体4、泵轴5、O型圈6等组成（见图1）。水泵在运转中，泵内的压力水向外泄漏，其压力作用在密封环3上，此时密封环“变形”与泵轴5紧密贴合，压力越大密封性能越好，压力越小使用寿命越长，O型圈6是用来密封轴封总成体和泵体4之间的间隙，以防压力水由此处泄漏，油嘴2用于定期注入润滑剂。

图1 无填料轴封总成结构图

1.2 技术特点

（1）密封性能好：无填料无论是在密封、发热等方面均优于传统填料密封。摩擦小并且不需要额外冷却水冷却。开停机均不会出现泄露。

（2）使用范围广泛：无填料轴封总成适用泵类型：单吸、双吸泵类，也可用于渣浆泵、灰浆泵、化工泵及国外进口泵。适用介质：清水、浊水、油、酸碱等介质。

（3）安装方便：轴封设计制造时已考虑匹配性，安装时，只需将原有填料组件拆下，将轴封直接安装在轴上即可。

（4）使用寿命长：轴封部分无任何维修工作量，只需更换易损件就可以继续使用，达到长期运转的目的。同时，若将原轴套材质由铸铁改为碳钢（或不锈钢）蘸火后进行磨削，提高其表面硬度和光洁度，将进一步提高总成的使用寿命，特别在清水泵中应用效果更佳。

（5）节能效果显著：该轴封没有旋转部分，与转动轴的接触部分为弹性材料，基本消除了轴封摩擦力，具有明显的节能效果。无填料轴封内部拥有多个级间密封，设备运转时只有一级处于工作状态实现密封，其余级间密封处于备用状态。

同时，该轴封属于无接触密封，摩擦阻力小，封密效果好，能完全实现零泄漏的理想目标。无填料轴封经测试可有效提高泵效率约3%左右，在多种工况条件下，可取代填料轴封、机械密封，在水泵轴封史上具有开创性意义。

2 兴泸水务集团公司GWZ无填料轴封总成应用情况

（1）使用及维护情况：兴泸水务集团北郊水厂的350S125A型泵于2008年开始应用GWZ无填料轴封总成；南郊水厂14SA-10B型泵以及12Sh-6A型泵于2009年开始应用，都取得了成功。

从运行效果来看，GWZ无填料轴封总成密封效果较为理想，基本实现了零泄漏的目标。轴封的维护周期在3～7个月左右，维护周期取决于输送介质的浑浊度，浊度高则维护周期短，反之亦然。维护工作主要是更换O型圈及轴封加油，从而大大减轻了工人更换盘根的劳动强度。

（2）节能效果明显：由于GWZ无填料轴封总成减少了泵内的摩擦，泵的效率有一定的提高，产生一定的节能效果。南郊水厂取水泵站2#水泵机组原使用普通石棉盘根密封，更换为无填料轴封总成，更换前后的运行参数对比见表1。

表1 14SA-10B型泵使用盘根填料和无填料轴封总成的参数对比

说明：该水泵为14SA-10B型泵，机组额定电压380V，额定电流333．3A，机组额定功率190kW。

从表1中的情况可以看出，同等运行工况下2#机组的电流降低了10A，功率降低6．75kW，降低值达到机组原有功率的3．13%，由此可知GWZ无填料轴封总成的节能效果较为理想，并且投资较小。

（3）经济效益分析。以2#机组每日平均运行20小时计算，每年节约电能58320度。以泸州工业用电电价0．53元每度计算，可节约资金30910元。南郊水厂取水泵站共有3台机组，2用1备，按2台机组计算，每年可节约资金6．2万元。

3 GWZ无填料轴封总成适用的技术指标

GWZ无填料轴封总成适用的技术指标见表2。

表2 无填料轴封总成适用的技术指标

4 结语

通过分析无填料轴封总的应用，我们发现该技术在水泵轴封中的优势明显，特别是在使用寿命和节能方面效果明显。水泵作为通用性的机械，用途广泛，各行各业保有量很大，运行时间长，若全面推广应用该技术对节能减排的影响颇为巨大。