改进锅炉给水泵螺旋密封装置

锅炉给水泵属于多级离心式清水泵，该泵的轴封装置一般有填料密封、螺旋密封、机械密封等形式。

1.密封原理

某电厂与100MW机组配套的DG400-140型高压锅炉给水泵的轴封结构为螺旋密封，该泵转速为2980r/min，抽送介质是温度为158℃C的凝结水，给水泵两端轴封处的外泄水压力为0.6MPa。其轴封端螺旋密封结构如图3-53所示。

图3-53 DG400-140型给水泵螺旋密封简图

1—挡油盘 2—泵轴 3—轴封端盖 4—挡水盘 5—轴套 6—轴封衬套 7—轴封体

密封的原理；在轴套的外圆上开有螺旋槽，在密封组件之间引入密封液，密封液取自电厂凝结泵出口的凝结水，其压力比给水泵轴封处外泄水的压力高0.1～0.2MPa。密封液在泵轴旋转时产生泵送作用，它可以平衡被密封的压降，从而阻止泵内水的外泄。密封液在泵轴运转时顺着轴套从高压端向低压端流动，压力逐渐降低，最后通过2条途径将外泄的密封液引走。第1路外泄水通过轴封回水管与冷凝器相连。由于冷凝器内部负压，因此，大部分外泄水被抽送到冷凝器里，这部分水还可被电厂的给水系统循环利用。第2路外泄水通过轴封排水管被排入低位水箱。剩下的少部分外泄水成点滴状排入地沟。(www.xing528.com)

2.特点及常见问题

螺旋密封的主要优点是给水泵的转子与定子部件之间为非接触式密封，不存在两者的磨损现象，寿命较长，而且结构简单。当给水泵在运行状态时这种密封效果较为理想，但当由于某种原因突然停泵，或者转入备用状态时，经常会出现轴封部位大量泄水，甚至窜入轴承体的现象。这主要是因为在给水泵停运后，轴套螺旋槽的泵送作用也随之消失，轴封部位的外泄水必然大增。这时需要及时调整给水泵轴封进、回水及排水等管路之间的阀门，尽量降低轴封处的外泄水量。

3.密封的改进

如何能够采用简单易行的办法来完善螺旋密封的不足之处，解决停泵后的漏水问题呢？如果改用机械密封，改造的工作量较大，成本较高，且结构复杂，现场安装较难，因此不太适宜。

通过分析比较各种密封方式的优缺点，对螺旋密封和填料密封进行了重组和改进。在原来给水泵螺旋密封的基础上又加了填料密封，将它们合二为一，即在原螺旋密封轴封部位的外端加上2圈填料。在泵运行时，起密封作用的主要是螺旋密封结构，填料只起辅助密封作用，因此只需压上2圈即可，且不需压得太紧。这样，填料与轴套之间的接触面积及摩擦系数均很小，它们的磨损也比单纯的填料密封小得多，填料的使用寿命较长。在泵停机时，转子与定子无相对转动，填料密封发挥作用，封住了轴封处的外泄水。这种方法只需在原水封体的基础上稍加改造即可，结构简单、稳定可靠、维护方便、成本较低，在电厂运行后，效果很好。

需要说明的是，对于转速较高的给水泵，例如135MW以上机组所配套的给水泵，其转速一般都在4000r/min以上。在这种情况下，由于填料和轴套接触处的线速度很大，摩擦损失大，填料和轴套之间容易磨损，因此就不适宜螺旋密封和填料密封的这种联合结构，而应采用其他密封方式。