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80LKXA一18型循环水泵轴端填料密封改机械密封的可行性探讨

李树夏

摘要：本文介绍了湛江奥里油发电厂80LKXA—18型循环水泵轴端填料密封，分析其结构特点和存在不足。经探讨表明循环水泵填料

密封改为机械密封是可行的。

关键词：循环水泵；填料密封；改进；机械密封

一、引言

湛江奥里油发电厂2x600MW机组4台循环水泵均采用长

沙水泵厂801．KXA一18犁循环水泵。该泵为立式单吸单级壳体

结构，轴端密封采用填料密封，设计有外供密封水和填料函冷

却水室。由于泵体结构设计上的不足，当循环水泵运转时，容易

造成填料密封泄漏、填料损坏、填料轴套磨损和安全运行周期

短等问题，影响设备的安全运行。改进循环水泵轴端密封方式

很有必要，本文就循环水泵改机械密封进行可行性探讨。

二、循环水泵的结构特点

80LKXA一18型循环水泵由三大部分组成，即泵简体、工作

部和出水部分。循环水泵轴端密封设计在出水部分，由于原设

计中有外供密封水系统，填料函有冷却水室，并有填料函卸压

孔，卸压孔将轴封腔内压力减至最低，如图1所示。

(1)80LKXA一18型循环水泵电机转速为370转，分钟。电机

转子的径向承载采用上下两端圆柱滚动轴承，电机转子轴向承

载力(重力和水泵的轴向推力)是由推力组合瓦盘来完成，在旋

转中，电机转子、水泵转子和水泵轴向推力作用方向与重力方

向相同，因此在推力和重力的作用下转子是没有可能上下串动

的，如图2所示。

(2)80LKXA一18型循环水泵轴封填料函单面径向间隙为

18mm，轴向深度为180mm，轴套直径q)210mm。多次水润滑橡

胶轴承与泵轴配合径向间隙为0．4加．6ram。电机与循环水泵转子间的联轴器采用刚性销钉联接，其径向跳动值不超过

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一

心 蕊卸压孔 、＼叼 螽＼＼＼ 多次水润滑橡胶轴承

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图1 80LKXA一18型循环水泵

0．03ram。循环水泵转子(工作部)悬挂在电机转子上，旋转产生

的轴向推力和自重全部由电机机头推力盘承受，而多次水润滑

橡胶轴承只是随泵转子径向受力。因而在旋转的转子上以电机

上卜导向轴承为旋转点形成挠度，挠度最大处为泵轴首级叶轮

处，而泵轴填料处距导向轴承较近，因此挠度较小，通过计算得

出填料处挠度为0．08ram，根据三角形相似比计算得出X=0．04x

1784／964=0．08mm，(0．04舢r滚柱轴承游动间隙的一半，1784叫广电机转子中心至填料函中心距，964肌r厂电机转子中心至上导向轴承中心距，电机上下导向轴承距为

1928mm)，考虑到中心不正等冈素，填料处最大跳动值不超过

0．2ram。另外，填料函设计在出水部内，函内有卸压孔和外供密

封水，因此密封填料承受的水压接近于泵出口水压，其压力值

约为25—30kg／cm2，旋转摩擦时填料温度约为800C．1600C，线速

度为3．14x0．12x370／60=2．34m／s。(370r／min——循环水泵转速)。

通过上面对循环水泵电机转子和循环水泵转子结构特点

分析，认为填料函处的轴跳动值不会超过0．2ram，线速度

2．34m／s，旋转摩擦温度不会超过160。C，填料承载25kg／cm2压

力，有可供外来水源和卸压孔。综上所述，对循环水泵轴端填料

密封改机械密封是可行的。

三、机械密封的选型

因电机和循环水泵，在联轴器处留有的工作空间不大，给

维护检修带来诸多不便，所以在选择机械密封时采用集装式结

构机械密封较为适宜，这样可以以最简单、最便捷的方式来安

装，同时可以减少安装误差。

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1一上导向轴承

2一推力盘

3一推力瓦

l一下导向轴承

5一刚件联轴嚣

6一填料函

图2 80L脚(A—18型循环水泵电机

(下转第184页)

153广东科技2010．5总第237期万方数据

专版I麟磊裴嚣版因此，在灰岩地区进行钻孔灌注桩施工应采取以下措施：

a．在软弱层以及溶洞内施工，可采用跟进套管护壁成孔。

b．钻进岩石时，采用预钻孔跟进钻进法，或直接改用冲孔法

成孔。

c．溶洞、溶槽、溶沟中施工时，可采用预埋块石，保证钻头作

业面强度均匀，减少成孔烦斜。

d．加强管理，保证清渣的彻底。

2．2．3冲孔灌注桩

冲孔桩因冲击能力大，穿透力强，较易穿过岩溶项板，不受

地下水影响，桩长、桩径灵活性较大等优点，成为灰岩地区一种

较理想的成桩形式，但施工也存在以下困难：

(1)软弱层泥浆护壁困难，尤其在岩溶内护壁易塌孔。

(2)溶沟、溶槽内施工时易卡冲斗，沿岩面易发生倾斜c

(3)冲斗的冲击易使桩尖处持力层松动。

(4)沉渣清理较困难，易降低端承力。

因此，可采取下列必要措施：

a．软弱层以及溶洞内施工时，可采用套管护壁成孔。

b．溶沟、溶槽内施工时，可采用预埋块石，保持冲斗的作业

面强度均匀，以减少孔斜和卡冲斗。

c．终孔处采用轻冲，清渣可采用跟进探头，用电脑检查沉渣

情况。

3结论

综上所述，在灰岩地区进行基础方案选型及施工确实存在

较大困难。必须充分了解场地的地址和水文条件、全面分析各种

复杂地质条件对工程施工的影响，合理地选择基础形式和施工

措施。从各种基础形式来看，端承桩是比较安全的：在降水成功

的条件下，人工挖孔桩是较快速经济的；若降水不成功，则钻、

冲结合的孔校是最安全可靠的。

参考文献：

【l】蒋国盛，李红民，管典志，李汉旭．基坑工程们．中国地质大学出版

社，2000-11一l

【2】李智毅，唐辉明．岩土工程勘察叨．中国地质大学出版社，2000—9-l

【31徐超，石振明，高彦斌，赵春风岩土工程原位测试叨．同济大学出版社2005—5—1

(作者单位：广东省建筑工程机械施工有限公司)

(上接第153页)

集装式机械密封主要由组合轴套与定位卡环，合金钢动

环、碳精静环、O型密封圈和静环座等组成，如图3所示。集装

式机械密封采用定位卡环将组合轴套锁定在泵轴上，起到防止

串动和同步旋转的作用；合金钢动环安装在托环套上，并由轴

向键销定位，防止相对旋转：托环套与组合轴套采用两组滑键

定位，并用多个弹簧将其托起达到补偿作用；24个弹簧均匀布

置在托环套与组合轴套的定心孔内，碳精静环安装在静环座

内，径向定位利用轴向销钉完成；0型密封橡胶圈分别安装在

静环、动环、组合轴套等部位上，起着防止液体泄漏的作用。

184

图3集装式机械密封圈

广东科技2010．5总第237期

l 1一定位卡环

2一集装卡

2 3一静坷、库

4一碳待静环

5一台台钢动环

， #嚣藿嚣4 8．组台轴套

S 9—0掣圈

10，11～定何铺钉6 12一滑动键

718一泵轴

3

13

集装式机械密封的主要参数如下：

项目 参数 单位

工作压力 6—25 K驴m2

工作温度 205 ℃

最大线速度 20 №

安装尺寸 20一260 mm

冷却水压 6 K酚m2

冷却水量 ot5 t／h

冷却水温 45以下 ℃

介质 油、水、酸等

设计寿命 3 焦

注：参考美制STYLE318i型机械密封

四、结束语

根据80LKXA一18型循环水泵工作原理，针对其结构特点，

对两种密封的性能进行比较：如采用机械密封可直接降低维护

费用和材料费用。现采用的填料密封，每公斤填料大约需要一

万元，每台循环水泵每年更换填料约2～3次，每次需用新填料

1．5kg，用工时每次要2x4=8小时，人，长期下去是一笔可观的费

用。虽说机械密封一次性投资大，每台机械密封约几万元左右，

但它运行周期长，寿命可长达3年以上。通过可行性探讨表明：

在80LKXA一18型循环水泵上使用机械密封是可行的。

(作者单位：湛江电力有限公司)

万方数据

80LKXA-18型循环水泵轴端填料密封改机械密封的可行性探讨作者： 李树夏

作者单位： 湛江电力有限公司

刊名：广东科技

英文刊名： GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY

年，卷(期)： 2010,19(10)

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