熱水泵

1、密封材料的選擇

首先，密封表面的材料要把石墨和固體SIC結合使用，並且表面不宜鍍層。

現今，研究製成了一種新穎的材料，它是把石墨注入SCI中。這種材料的熱傳導性能較好，受到大多數設計人員的喜愛；其次，密封材料具有彈性的物質，如：-【CH₂-CH（CH₃CH₂CH₃）】-n，這種物質不僅具有較好的彈性，而且它能承受的最高温度為140攝氏度在使用該材料需要注意的是，千萬不能在其表面塗抹石油等潤滑物質，因為該類物質會對-【CH₂-CH（CH₃CH₂CH₃）】-n造成損壞如若可承受温度要更高，那就可以採用全氟醚橡膠等物質。通常來説，最好採用冷卻的水來進行密封，這可以增長密封面的使用年限；最後，是金屬配件的選擇最好的材料應當是316級不鏽鋼，但考慮到不鏽鋼物質會被氯化物質腐蝕損壞，所以儘量不要使用不鏽鋼類的材料

2、機械密封的選擇

一，如若密封的環境處於正負壓之間，則需採用具有較好的穩定性能的0性圈，這類密封方法可以兼顧到多方面；

二，考慮到安裝以及使用的便捷，並且在運行時會隨着温度的改變而改變，則採用桶式密封裝置如若沒有安裝自行調整地裝置，其筒裝部分就不要採用靜密封的安裝方法；

三，若高壓熱水泵的內部裝有襯套，則需使用定製的活動型密封法該類方法一般是用在鍋爐等較為複雜的熱水泵中；

四，若內部的壓強大於3.1MaP，則需採用高壓法這種方法能讓密封構造更具穩定性，有助於保持密封面的形狀以及固定彈性物質。

五，若內部的壓強會隨着正負壓的變化而變化時，需採用分離法，並且將軸襯放置於密封口的附近有利於葉輪的轉動其放置地若是負壓，就可進行反向安裝通常來説，在高温水的環境下需進行雙向密封；

六，不能採用靜金屬密封的方法，因為該類方法在進行沖洗流動時所產生的温度變化會造成密封表面的損壞。 ^[1] 

高壓水泵的製造工藝要求較高，主要體現在對介質的温度和壓力方面。需要介質的温度和壓力達到一定條件之後才能夠滿足高壓熱水泵的工藝需要，通常需要介質的温度穩定在200℃到280℃之間，在此温度上介質的液體形態所承受的壓力需要穩定在2MPa到5MPa之間。另外，在較高的壓力會使得端面的摩擦力大幅增加，特別是在熱水泵啓動瞬間，這期間摩擦力達到最大，所以在進行水泵的內部部件承受摩擦力強度也有較高要求高壓熱水泵的密封結構很容易受温度變化而影響在高壓熱水泵的正常運行過程中，端面會發出熱量，其熱量的產生隨端口的規格增大而增多，然而這種介質非常容易氣化，當温度升高時，介質的飽和飽和蒸氣壓也會隨之增高，但由於介質所能承受的輸送壓力只有一定數值，如若熱能沒有能夠散發出去，會導致密封內部整體温度增高，然後使介質飽和蒸汽壓力超過所能承受數值，最終介質老化，密封失效，密封面的變形程度很難操控。由於密封大小受限於熱水泵的大小，其尺寸不能有偏差，因此只能在較小的範圍內把握變形的尺度而且密封面的變形程度會在多個方面受到影響，例如：大小、形態以及温度等許多細小的密封面的變形都會造成水類物質的流失，進而導致高壓熱水泵受到損壞這就需要在進行密封設計時充分考慮其大小與形態面對這些問題，對其進行研究探討，提出了以下幾條建議：

一，在進行密封設計時，其結構的強度一定要足夠穩定並且傳動頂絲等構造的尺寸以及數目要結合密封面來進行設計，要確保在高壓情況下，構件組成不會被損壞；

二，密封面在進行摩擦時，要儘快把熱氣散發出去水類物質的沖洗方法一般為API23，可以使用熱換器進而使水泵內部的温度下降，並且其內部空間要增大，以促進散熱；

三，不可移動面需經常檢驗與改進。由於不可移動面的形態與尺寸都會影響到密封面的形變，而當今的技術水平得到提升，對該類結構進行改進的程序增多。所以，採用這些程序對不可移動面進行改進，設計出最佳方案。 ^[1] 

本次研究選用的是型號為P-8io2n/B/s的高壓熱水泵，它採用的介質為高温水，水的温度為237攝氏度。並且轉軸的直徑為65釐米，進入時的壓強為1. 25MPa，流出時的壓強為1. 85MPa，轉數為2875r/min。這種熱水泵是某個石化公司的先進設備，作用效果較好它關係到公司的產品生產，所以在進行熱水泵的安裝設計時，一定要嚴格把關。該類水泵使用的密封方法為單向密封，其密封工作要確保安全可靠它原先使用的密封裝置是原配的裝置，其效果不太好，並且售貨的商家服務態度不好，不會讓買方試用，價格又高，交貨時間偏長，時間在六個月以上。公司對這一問題也很頭疼在進行研究分析之後，對水泵的設計進行了更改，設計圖如下：

該種方式採用的可移動面的材料是優良的浸礙石墨，不可移動面的材料為SiC，起輔助作用的O形圈的材料為-【CF2=CF2-】n-聚四氟乙烯），它是根據水這種容易蒸發的物質研發出夾的，其平衡度較大。除此之外，考慮到水類物質具有較為容易氣化的性質，在密封的可移動面增設了流體動壓槽設備該類設備有助於水類物質能有效的對密封面起到潤滑作用，進而提升機械密封的作用效果以及延長其使用年限。由此再對密封面進行適當的改進，做出最後的調整之後，其形態與大小達到最佳狀態最後，在進行產品的製作時，在有效時間內對可移動面進行處理，從而解除應力的不良作用。同時在運行使用前對各種功能進行檢驗，確保沒有問題之後，再大量推廣運行而在運行之後，其作用效果顯著性能有所提高，使用年限也增加了兩年，並且節省了大量資源如若有故障出現，對其進行修護的時間減少、成本有所降低，確保設施的安全使用。 ^[1]