XBD立式多级消防机械密封优化

摘要：水泵界限密封一直是XBD立式多级泵使用过程中存在的最大问题，故要求在使用多级泵过程中机械密封必须在有水的情况下起动，以免机械密封高温烧毁，但是很多用户并非专业人士，忽视水泵规范要求，在无水位差的情况下起动，造成水泵机械密封损坏，本文提出的优化主要是让水泵机械密封能达到泵中无水的情况下机械密封正常运转与使用。无任何机封损坏现象，真正的保证水泵使用寿命。

关键词：水泵界限密封；XBD立式多级泵；使用寿命

1.分析

XBD立式多级泵是消防高层建筑专用泵，该型号水泵一直存在着一种水位差的缺陷，泵中无水，干磨几分钟内造成机械密封损坏，尤其是消防泵影响使用，或造成不可估量的后果，因此我公司就对存在的问题进行一系列的改进与改造试验和研发。第一点水泵在设计时有第一代的盘根，盘根密封耐磨时间段，密封成差，给泵工作人员带来了不好维修的麻烦，第二代给水泵设计用机械密封，虽然机械密封减少了维修保养，密封技术也达到了一定理想的设计，使用广泛，得到各种泵行业的推广和使用，第三是水泵内不能缺水断水，如缺水、断水造成机械密封在短时间内损坏，机械密封动环、静环无论是陶瓷、石墨、碳化硅、合金钢都不能干磨，必须有水润滑，陶瓷干磨高温自裂，碳化硅干磨自裂，失去封水面造成漏水，石墨干磨12分钟时间自然抹掉，不起封水作用，合金钢干磨失去封水面自然损坏，为什么立式多级泵出现类似的问题呢，因为消防泵和高层供水泵都是大流量高扬程，压力比较大。

针对上述问题，我对XBD泵进行了分析、分解，着重对泵机械密封安装位置解剖，反复多次试验、论证、讨论，总结了以下几点可行性计划，以改善XBD水泵机械密封的封水工作性能。①在出水座机械密封位置建造一个水腔室。②把机械密封安装在水腔室内。③机械密封采用合金双面机封。④在泵室、水腔室下面安装一个单流阀。⑤在水室上端加一个密封压盖。

2.解决方案实施

根据以上这几点计划，我们开始逐一对XBD立式多级泵进行改造。①首先对机械密封的水腔室改造，设计在出水座上端做一个锥凹形水腔室。②根据泵的流量、压力、泵轴的功率和机械密封的型号，做模型，做出合格的模型后，让铸造厂铸造，用符合设计要求且实际可行的带有水腔室的出水座进行机加工。③加工要按图纸设计，加工精度控制在0.05mm范围内。④在机械密封水腔室下端打9mm的孔，孔与泵轴成为45°角度，然后用M10的丝锥攻丝。⑤机械密封选用双面合金机封，因合金机封在不缺水的情况下使用寿命最长，⑥在泵水腔室底部安装机封静环。⑦把出水座与泵体组装好，组装完毕后装入机械密封。⑧水室上端盖压入静环。⑨装入水室上压盖，拧紧4个8*20螺栓。⑩完毕后进行装电机连接。11进行运行试验。

具体实施方式：①出水座水腔室要上大下小成为塔锥形，上口直径为86mm，下口直接为64mm，厚度为10mm。②水腔室用钻打一个9mm孔，必须用加长20mm钻头。③水腔室静环的安装位置尺寸±0.02mm，压盖静环的安装位置尺寸±0.02mm。④压盖孔8.5mm，压盖螺栓M8.⑤压盖用料：球墨铸铁做渗锌防腐处理，以免生锈腐蚀影响机封。⑥机械密封要求不锈钢，静环要求合金，胶垫要求四氟胶。⑦整体出水座做渗锌防腐处理。⑧机械密封压力≦4.5MPa，线速≦20m/s。

这种立式多级泵泵体顶部的水封位置设置有一个水腔室，泵体的泵轴穿过该水腔室与电机轴连接，水泵水腔室的侧部设置有进水道，水道中设置单流阀。

本技术具有以下优点：①由于构成该水泵泵体出水座的水封处设置有水腔室，泵体泵轴穿过该水室与电机转轴连接，使得机械密封始终浸泡在水室的水中，该水腔室的水能够保证空转时，水泵不上水时具有降温作用，起到了保护机封和机封密封胶垫的作用。②由于在水腔室侧部设置带有单流阀门的进水水道，使得水泵正常工作时通过单流阀给水腔室补水。③解除了水泵空转时导致机封因干磨，温度过高，使机封和机封密封胶垫变质，变形损坏，造成水泵漏水，不能正常使用。④解除了水泵泵件（如叶轮、口环等）损坏时导致水泵空转，机封和机械密封胶垫胶圈变形损坏。

根据上述的XBD多级消防泵机械密封的改进优化新技术，使水泵得到实用性的改观，免除了水泵用户非专业人士操作的问题，按消防要求水泵高于水池水位差，水泵也能保障完好无损，真正的使XBD消防泵用之能战，战之无损的保障特点，我因为本技术给消防泵高层建筑泵事业带来一个重大技术生产保障。

例、我公司在某单位按本技术制造的高层建筑给水泵，由于停电，水泵停止工作，来电后电控箱是自动控制，自己启动，几天后发现供水量不足，达不到供水设备设计的要求压力，由于操作人员是非专业人员，没有在意，一周后给我公司打电话咨询，我公司立即派技术人员过去检查，经检查发现水泵中有气，造成有一个水泵不上水，技术人员把放气阀打开进行排气，排气后重新启动，水泵机封完好无损，实践证明，本技术水泵在无水空转一周后完好无损，达到了设计目的。

3.HT消防泵件防腐

为了使消防泵提到更新的亮点，我们采用了粉沫渗锌技术，把整体XBD消防泵做了防腐处理，使HT消防泵更加亮丽，提高了使用价值10倍以上。

原理：HT消防泵泵件在常温常压下，将锌粉96%，活化剂，硼、碳粉、水混合为浆料，与工件一起放入一个特制的滚筒中进行运转，在化学促进剂的作用及冲击介质机械碰撞的共同作用下，将活化的锌粉不断渗到工件表面上，从而在泵件上逐渐形成光滑、均匀的一定厚度的防腐渗层。

技术标准：渗层厚度110μm，硬度：渗层HV450，泵件不改变尺寸、无氢脆。锤击试验，渗层无剥落现场，防腐性能提高了2-3倍以上，用10%的酸碱中性腐蚀试验符合（ASTMB117）标准，并且无毒无味，无环境污染，是一项绿色环保工艺。

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