軸封是防止泵軸與殼體處泄漏而設置的密封裝置。常用的軸封型式有填料密封、機械密封和動力封。
往復泵的軸封通常是填料密封。當輸送不允許泄漏介質時,可采用隔膜式往復泵。旋轉式泵(含葉片式泵、轉子泵等)的軸封主要有填料密封、機械密封和動力密封。
1、動力密封
動力密封可分為背葉式密封和副葉輪密封兩類。泵工作時靠背葉片(或副葉輪)的離心力作用使軸封處的介質壓力下降至常壓或負壓狀態,使泵在使用過程中不泄漏。停車時離心力消失,背葉片(或副葉輪)的密封作用失效,這時靠停車密封裝置起到密封作用。
與背葉式(或副葉輪)配套的停車密封裝置中較多地采用填料密封。填料密封有普通式和機械松緊式兩種。普通式填料密封與一般的填料密封泵相似,要求軸封處保持微正壓,以避免填料的干摩擦。機械松緊式填料密封采用配重,使泵在運行時填料松開,停車時填料壓緊。
動力密封性能,價格便宜,維修方便,適用于輸送含有固體顆粒較多的介質,如磷酸工業中的礦漿泵、料漿泵等。缺點是功率損失較機械密封大,且其停車密封裝置的壽命較短。
2、填料密封
填料密封結構簡單、價格便宜、維修方便。但泄漏量大、功耗損失大。因此填料密封用于輸送一般介質,如水等;一般不適用于石油及化工介質,特別是不能用在貴重、易爆和有毒介質中。
3、機械密封
機械密封(也稱端面密封)的密封效果好,泄漏量很小,壽命長,但價格貴,加工安裝維修保養比一般密封要求高。
機械密封適用于輸送石油及化工介質,可用于各種不同粘度、強腐蝕性和含顆粒的介質。美國石油學會標準API610(第8版)規定:除用戶有規定外,應當裝備集裝式機械密封。
齒輪泵密封墊的選用原則是,對于要求不高的場合,可憑經驗選取,不合適時再換。但對于那些要求嚴格的場合,例如易爆,劇毒和可燃氣體以及強腐蝕的液體設備,反應罐和輸送管道系統等,則應根據工作壓力,工作溫度,密封介質的腐蝕性及結合密封面的形式來選用。一般來說,在常溫低壓時,選用非金屬軟蜜密封墊;中壓高溫時,選用金屬與非金屬組合密封墊或金屬密封墊;在溫度,壓力有較大的波動時,選用彈性好的或自緊式密封墊;在低溫,腐蝕性介質或真空條件下,應考慮具有性能的密封墊。這里需要說明的是法蘭情況對墊片選擇的影響。
法蘭表面粗糙度的影響。法蘭表面粗糙度對密封效果影響很大,特別是當采用非軟質墊片時,密封表面粗糙的度值大是造成泄露的主要原因之一。軟質密封墊對法蘭面的光潔程度要求低很多,這是因為,它容易變形,能夠堵死加工刀紋,從而防止了泄露。對軟質墊片,法蘭面過于光滑反而不利,因為此時發生界面泄露阻力變小了。所以,墊片不同,所要求的法蘭表面粗糙度也不相同。
法蘭形式的影響。法蘭形式不同,要求使用的墊片也不同。光滑面法蘭一般只用于低壓,配軟質的薄密封墊;在高壓下,如果法蘭的強度足夠,也可以用光滑面法蘭,但應該用厚軟質墊,或者用帶內加強環或加強環的纏繞密封墊。在這種場合,金屬墊片也不適用,因為這時要求的壓緊力過大,導致螺栓較大的變形,使法蘭不易封嚴。如果要用金屬墊片,則應將光滑面縮小,使其與墊片的接觸面積減小。這樣,在螺栓張力相同的情況下,縮小后的窄光滑面的壓緊應力就會增大。