离心泵的两种常见密封形式：背叶片与副叶轮密封

1.离心密封原理

离心密封是利用所增设的做功元件旋转时所产生的离心力来防止泄漏的装置。在离心泵的轴封中，离心密封主要有两种形式；背叶片密封和副叶轮密封。两者密封原理相同，所不同的只是所增设的做功元件不同。背叶片只增设一个做功元件（背叶片），而副叶轮密封增设两个做功元件（背叶片和副叶轮）。

2.典型结构

（1）衬胶泵的副叶轮密封 衬胶泵用于没有尖角颗粒的各类矿浆的输送，耐酸、碱工况。图3-40所示是PNJF型衬胶泵的副叶轮密封结构，图中标出了测压点的位置。当泵运转时，泵内叶轮外圆处的压力为p，经主叶轮后盖板背面的背叶片降压后剩余的压力为p₂，副叶轮光滑背面入口处压力为p₃。由于沿程损失及副叶轮的抽吸作用，压力p₃略低于p₂。装置在轴封处的副叶轮所产生的压力p₄是由p₂、p₃所决定的。由于副叶轮的特性及p₂（p₃）的压力分布特点，副叶轮外圆处的压力p₄始终略大于p₃，从而起到密封作用。该型副叶轮密封不带自动停车密封，而是依靠橡胶密封圈抱紧在轴上以保证停车时的密封。由于橡胶密封圈能始终起到密封大气压力的作用，故在副叶轮工作时，在入口处必然造成一定的负压。负压的大小标志着副叶轮的密封能力。从这一角度考虑，负压越大越好，但是为了使副叶轮既能保证密封，又使轴功率消耗最小，则副叶轮入口压力处于略微负压状态为好。

（2）沃曼渣浆泵的副叶轮密封 沃曼泵是广泛用于输送磨蚀性或腐蚀性渣浆工况的渣浆泵。如图3-41所示，其副叶轮密封结构原理同前，填料密封可起停车密封作用。这种结构在渣浆泵中已获得广泛应用。

图3-40 PNJF型衬胶泵的副叶轮密封结构

1—主叶轮 2—背叶片 3—减压体 4—固定导叶 5—副叶轮 6—减压盖 7—密封圈 8—轴套 9—调整螺母

（3）IE型化工泵的副叶轮密封结构 IE型化工泵应用于输送各种浓度和湿度腐蚀性介质的工况，如输送磷酸。图3-42为IE型化工泵的副叶轮密封结构，其独特之处是带有一种飞铁停车密封。

图3-41 沃曼渣浆泵副叶轮密封结构

1—副叶轮 2—减压盖 3—填料压盖 4—填料

图3-42 IE型化工泵的副叶轮密封结构(www.xing528.com)

1—背叶片 2—固定导叶 3—副叶轮 4—动环 5—动环密封圈 6—动环座 7—弹簧 8—推力盘 9—飞铁

3.特点

1）性能可靠，运转时无泄漏。离心密封为非接触型密封，主要密封件不存在机械相互磨损，只要耐介质腐蚀及耐磨损，就能保证长周期运转，密封性能可靠无需维护。

2）可以平衡轴向力，降低静密封处的压力，减少泵壳与叶轮的磨损。

3）功率消耗大。离心密封是靠背叶片及副叶轮产生反压头进行工作的，它势必要消耗部分能量。

4）仅在运转时密封，停车时需要另一套停车密封装置。

4.应用范围

副叶轮密封有一定的优越性，但也有缺点，当泵的进口处于负压或常压时，采用副叶轮密封较为合适；若泵进口压力较高，采用副叶轮密封，则除使用背叶片外，还需增加副叶轮个数和加大副叶轮直径，导致泵结构加大，密封消耗的功率急剧上升，长期运行经济性较差。副叶轮密封的应用范围如下；

1）对于处理高温介质、强腐蚀性介质、颗粒含量大的介质、易结晶介质的泵，如砂浆泵、泥浆泵、灰渣泵、渗水泵等都可以使用副叶轮密封。

2）副叶轮密封最适宜用于小轴径、高速度的单级离心泵。

副叶轮密封的应用还要考虑如下问题；

1）考虑泵的使用工况。在选择采用副叶轮密封的泵时，应考虑工作点流量和扬程尽可能与泵铭牌上的流量和扬程接近，即使泵在设计工况点或其附近运行，泵的进口压力小于9.8×10⁴Pa（表压）时，也能获得较高的效率。

2）考虑节约能源。副叶轮密封消耗功率大，尽管其一次性投资小于机械密封，但长周期运转，能耗费用也十分可观，所以建议该种密封用于机械密封或填料密封不易解决的场合，也可将背叶片、副叶轮与机械密封或填料密封配合使用。前者一可降低压差，减轻后者负荷，二可防止颗粒进入密封腔。