沖洗水

機械密封在提高機械效率，降低能耗，安全和環境保護等方面，尤其在泵產品中佔有越來越重要的地位，決定機器設備的安全性、可靠性和耐久性。從可靠性考慮，現有泵產品最常用的為注水型機械密封，是指泵在運行中需注入軸封水的機械密封，如圖1所示。動環和靜環端面互相摩擦，不斷產生摩擦熱時密封面温度升高，容易造成摩擦副內幹摩擦。在兩密封端面之間的密封腔體內通入軸封水，一是對介質端起封堵作用和平衡泵內漿體的壓力，二是對大氣側端面起冷卻、潤滑的作用。該結構機封適用於介質為高温或固體顆粒的場合。但不同的泵廠家對機封所需的沖洗水量卻有很大差別，所以有必要探討一下機封用沖洗水的合理水量，既能滿足泵正常使用，又能最大限度地節約用水。 ^[1] 

1、加沖洗水的輸送介質應該是含顆粒或高温。

2、填料密封加沖洗可以起到封液作用，又可以起到冷卻作用。同時把顆粒狀介質沖洗掉，保護填料。

3、機械密封加沖洗跟填料密封的作用大致相同。

1、帶走密封磨擦副產生的熱量，如果輸送介質温度較高，可保持密封腔內温度保持在較低的温度。

2、如果輸送介質中含有固體顆粒，可以避免顆粒進入，從而損壞密封。

3、如果輸送介質易結晶，可以減少在磨擦副及彈性元件處結晶。填料密封沖洗水的主要作用就是帶走填料與軸或軸套磨擦產生的熱量。

密封沖洗水應是工藝水或工業水引至，壓力高於泵內壓力，防止流體外流，起到冷卻，密封作用，也俗稱為密封冷卻水。當密封裝置損壞或冷卻水壓力低或斷水設備運行時，易造成機封鬆動，物料從泵軸及機封處漏出，甚至損壞機封和泵軸。機封檢修維護技術要求較高，特別對於進口設備更存在難度，而更換機封造價也不便宜。如是密封水斷水，應立即檢查是否有誤關閥門，如不能保證密封水量，應停泵檢查，恢復後再啓動設備。 ^[2] 

沖洗水的流量取值現大部分泵廠家規定與泵流量有關：沖洗水流量一般取泵流量的0.1%一1%，泵輸送流量較大時取小值，流量較小時取大值，但最小沖洗水水量不低於1m³/h流量。該規定對泵流量較大時，如泵流量Q=6000m³/h，按0.1%計算，沖洗水量為6m³/h，對於同時運行多台泵的系統來説，消耗的水量也不容小視，而泵流量較小時，如泵流量Q=10m³/h，而沖洗水量最小為1m³/h，則佔到了泵流量的10%。經過現場實際驗證，該沖洗水量的取值偏大，在減小沖洗水量的情況下泵與機封都能正常運行，且機械密封產生的熱量主要是摩擦副動、靜環端面摩擦產生的熱量，而該規定沖洗水量取決於泵流量的大小，所以與實際所需沖洗水出入較大，尤其不適用於流量在200m³/h以下或流量在2000m³/h以上的情況。

沖洗水量也可按圖2查取，其沖洗水出口温度不超過30℃，從圖2中可看出，機封的沖洗水量隨着密封軸徑加大、介質壓力增大，泵軸轉速提高，介質温度升高，所需的沖洗水量加大，反之減小。

渣漿泵或脱硫泵所輸送的介質大都低於70℃，從圖3中可看出，當介質温度低於80"C的時候，機封的冷卻水量只與密封軸徑有關，所以對於渣漿泵或脱硫泵的沖洗水量見表1。 ^[1] 

一般在實際應用中，密封面上產生的熱量是密封腔中熱量的主要來源，在忽略一些熱量的前提下，通過以下方法可計算兩相對摩擦運動的密封面間產生的熱量。機械密封端面摩擦功率

式中：P_f——端面摩擦功率，單位為W；

f——密封端面摩擦因數，對於普通機械密封，可取f=0.1進行估算；

p_c——端面比壓，單位為MPa；

v=密封端面平均線速度，單位為m/s；

A=密封端面面積。單位為mm²。

此功率全部轉化為熱能

式中：P_f——熱能，單位為J；

m_h——流量，單位為L/min；

C_ph——比熱容，取水的比熱容；

t₂——沖洗水出口温度，單位為K；

t₁——沖洗水進口温度，單位為K。 ^[1] 

（1）因密封面温升比密封腔温升更大，考慮攪拌熱及實際使用時其他不確定因素，實際應用時冷卻沖洗水量取值為理論計算值的3倍以上。

（2）介質温度低於80℃的時候，機封的沖洗水量以表1數據作為參考。

（3）慮現場各方面因素，機械密封用密封水最小需水量可據實際情況適當調整。若機械密封使用環境惡劣時，要加大冷卻沖洗水量，以保證機封的正常運行。 ^[1]