常常被问到一个问题:“为什么我要使用机械密封来代替价格更低的盘根呢? ”当然有一些显而易见、容易理解的优势,也有一些可能不那么明显的优点。
为什么使用盘根?
首先考虑一下人们为什么使用盘根,为什么相比机械密封解决方案更喜欢盘根。
泵用盘根是最早的泵密封形式,现如今依然是广泛使用的密封技术。最初的压盖盘根由旧的绳索和天然纤维产品制成,缠绕在轴上填充间隙,以减少泄漏。这就是“填料箱”这个名称的由来。
现代盘根采用更先进的编织工艺和材料,目的在于减少磨损、降低摩擦,并能更好地承受热量。
- 维修人员熟悉维护和重新安装压盖盘根的流程。
- 当盘根失效时,设备就会开始增加泄漏,维修人员可以在泵运行过程中通过重新调整和紧固盘根以减少泄漏。但是当机械密封失效时,则必须关闭泵。这就是为什么泵用盘根能成为消防泵和其他不能承受灾难性故障工况的首选。
- 与机械密封相关成本相比,压盖(泵用)盘根的初始成本较低。
为什么使用机械密封?
介质成本
正确调整的压盖盘根,应保持在每英寸/25毫米轴径约1滴/分钟的泄漏量。对于2.000”/ 50mm轴径,相当于2滴/分钟、100加仑 /月(450升 /月)、1200加仑 /年(5400升/年)。
这些数据只是基于一个理想情况,经验告诉我们,压盖盘根的泄漏量大大高于理想数据,往往是理想数据的5-10倍。
污水处理和环境问题
根据介质类型,废物处理成本会显著高于初始制造成本。只要看看我们的水费账单就能证明这一点。即使仅处理污水,费用也明显高于产品的初始成本。
企业也面临着环境问题的巨大压力,并受到持续关注。在国家和全球的持续压力下,政府需确保制造商们承担了其产品对环境影响的责任,而且企业自身经常有环境目标需要达成。可接受的泄漏量越来越低,资源的保护越来越重要。
能量消耗
机械密封比压盖盘根更节省能耗。
平均而言,大多数压盖盘根的能耗比一套平衡型机械密封高6倍。运转填料箱使用盘根的旋转设备,就如同驾驶着没松手刹的汽车。这会影响你的燃料消耗吗?当然,这会影响燃料消耗,因此使用盘根的压盖会大大增加电力成本。在某些情况下,泵会在比较低的速度和效率下运行,这将进一步增加成本。
轴承寿命
旋转设备中轴承失效的一个主要原因是润滑剂的污染。美孚石油公司的一项研究表明:仅0.002%的水污染便可使轴承寿命减少约50%。这相当于一升油中含两滴水。
盘根的设计就是会泄露,而且距离轴承很近。这使得轴承遭遇持续不断的泄露和污染。任何污染物的减少将会大大提高平均故障间隔时间(MTBF),从而降低维修成本。
没有泄露意味着轴承寿命更长,停机费用更少。很多机械密封失效是由于轴承失效引起的轴过度运动。
轴/轴套磨损
正确设计的机械密封不会磨损昂贵的轴或轴套。
大多数旋转设备在压盖盘根安装位置都装有可修复的抗磨轴套,这解释了盘根的设计会磨损轴的事实。如果不安装可替换的轴套,就需要更换轴或者修复磨损区域。这对备件准备或轴修复延长停机来说,都将非常昂贵。
如果安装单独的抗磨轴套,会有备件库存的成本,但是有个潜在风险是轴套下的轴径已经因为安装而大幅减小,从而大大降低了轴的抗弯强度。
断轴并不少见,通常是由于在运转中轴不断弯曲所导致的。这是如何发生的呢?泵的运行偏离其最佳效率点(BEP),对抗节流或关闭的出口阀,超出其设计流量;长轴悬垂和频繁起停造成蜗壳内部产生巨大的力量。
那么所有这一切都归结于杠杆原理,而且薄的东西比厚的东西更容易弯曲。
众所周知,轴套很难移动。
介质稀释
压盖盘根通常需要向套环提供干净的冲洗液。最初这一做法是为了预防空气进入真空系统,并且发现也可用于降低盘根在与轴的摩擦过程中所产生的热量。
这里的成本包括:冲洗液的供应,冲洗液的泄漏以及介质本身的稀释。这种稀释可能是可以接受的,也可能在后期去除稀释剂的过程中产生额外成本。
机械密封没有介质稀释意味着更好的产品质量并且不会产生去除稀释剂的额外成本。
维修成本
为确保盘根的工作效率,需要持续关注盘根运行状态。过松,泄漏量不可接受;过紧,盘根会在启动时烧坏;造成泄漏增加,轴或轴套磨损,能耗增加。盘根不仅仅只是含油脂的绳索,而是需要认真对待处理。在盘根的使用寿命中,需要对其进行持续严谨的维护,以确保盘根在可接受范围内运行。
机械密封无需进行日常维护。
日常维护
消除泄露降低了二次维护成本(减少腐蚀、清洁和涂漆)。二级维护成本将大大减少。
安全
盘根泄漏是因为它的设计使然,它将“密封的”介质泄漏到大气中。正如我们已经认同的那样,这种泄漏由于环境原因而变得越来越不能被接受,尤其是在介质具有腐蚀性,毒性或爆炸性的情况下。
正如我们已经认同的那样,这种泄漏由于环境原因而变得越来越不能被接受,尤其是在介质具有腐蚀性,毒性或爆炸性的情况下。空气污染大大减少,双端面密封能够实现介质零排放。