①提高密封填料性能 a.采用
化工流程泵填料的组合使用。即采用不同种类密封填料分段混合配置。不同的填料其便压系数和回弹性能不同，通过合理选择不同的填料进行组合，可以极大地提高其密封效果。例如，对于柔性石墨由于其抗拉及抗剪切能力较低，所以一般将柔性石墨填料与石棉填料或碳纤维填料组合使用，这样既可防止柔性石墨填料被挤入轴隙，强烈磨损而考1起介质泄漏，又可使填料径向压力分布均匀，增进密封效果。 实验表明，组合填料一般比各组分单一填料的
不锈钢化工泵密封性能好。同样填料的组合方式不同，工作寿命也不同。为得到最佳密封效果，填料组装应符合下列原则：组合填料各圈由压盖到密封箱底，填料的便牙压系数有增大趋势，填料的摩擦因数依次减小，表示压力下降速度的填料综合系数呈减小趋势。 b.对
耐腐蚀化工泵填料预压成型：填料预压成型就是对填料先以一定的压力进行预压缩，然后再装入填料函。填料在经过预压缩后，在相同的压盖压力下，抵抗介质压力的能力增强，变形减少，介质泄漏的阻力增大，密封效果明显改善。 填料经过预压缩后-与未经预压缩的相比，装入填料箱后其径向压力分布比较均匀合理(见图5-14)·
离心泵密封效果提高。预压缩的比压应高于介质压力，其值可取介质压力的1.2倍。预压后填料应及时装入填料腔中，以免填料恢复弹性。如果进行预压缩时，对填料施加的压力不同·靠近压盖的填料压力小，离压盖越远则预压缩压力越大，这样的填料装入填料箱压紧后·其径向压力分布更接近泄漏介质沿泄漏通道的压力分布，密封效果与寿命有很大改善．
图5-22 泥状混合填料密封结构 图5-23 泥状混合填料工作
原理1-压盖；2，5-软填料环；4-轴套；4-轴；6-填料函 1-
泵壳；2-不动层；7-泥状混合填料；8-快速接管；9-注射系统 3-旋转层；4、5-剪切层 c.采用新型
化工泵密封填料。泥状混合填料是一种新型的密封填料，它由纯合成纤维、高纯度石墨或高分子硅脂、聚四氟乙烯、有机密封剂进行混合，形成一种无规格限制的胶泥状物质。泥状混合填料密封结构如图5—2 2所示，在轴的运转过程中，泥状混合填料由于7分子间吸引力极小，具有很强的可塑性，可以紧紧缠绕在轴上，并随轴同步旋转，形成一个“旋转层"，此“旋转层"起到了轴的保护层的作用，避免了轴的磨损，使得轴套永远不需要更换，减少了停机
维修的时间；随着“旋转层”的直径逐步增大，轴对纤维的缠绕能力逐步减小(这是因为轴的扭矩是一定的，随着力臂的增加，扭力将逐步下降的结果)，没有与轴缠绕的填料则与填料箱保持相对静止，形成一个“不动层”，如图5—2 3所示。这样在泥状混合填料中间形成一个剪切分层面，从而使摩擦区域处在填料中间而不是填料与轴之间。 泥状混合填料密封的特点是：无泄漏，密封可靠，对轴(或轴套)无磨损；安装简单，维修时可在线修复，降低了劳动强度；不需要冲洗和冷却；轴功率损耗小，只有普通软填料密封的2 2％左右。目前国内使用较多的泥状混合填料主要有SR9 00、CMS2000和BP720、BP920等，其相关参数见表5-9。 表5-9 泥状混合填料技术参数
型 号SR900CMS2000BP720BP920
第一代第二代第三代
产地中国美国美国美国英国
温度/℃-20～200-18～200-40～204-50～750-18～195-65～205
最大压力/MPa1.00.71.O1.50.82.5
最大线速度/(m/s)108101 8916
pH值4～134～131～131～144～1 32～14
适用介质水基介质水基介质除氧化物、氟、二氟化氯及化合物、熔融碱金属外除强酸、强氧化物外水基介质水或污水基介质
②改进密封结构 a．改进径向压紧力的结构。使填料沿填料函长度方向的径向压紧力分布尽可能均匀，并且与泄漏介质的压力分布趋势尽可能一致。其主要目的是减小轴和填料的磨损及其不均匀性，同时满足对密封的要求。可采取以下措施。 (a)采用变截面的阶梯式结构。如图5-2 4(a)所示，从压盖起到底环处填料截面逐段缩小而径向压力逐渐增大接近介质压力分布。 (b)双填料函分段式压紧结构。如图5-2 4(b)所示，两个填料函轴向叠加，使后函体底端兼作前函体压盖，当填料环总数较多时，将其分段装入前后函体内，使压紧力较为均匀，可适当提高其密封能力。 (c)压盖自紧式结构。如图5—2 4(c)所示，利用流体介质压力直接作用于压盖前端面上，以提高在介质端部的填料受的压紧力，也使压紧力沿轴向的分布更趋于合理，当介质压力增高时，这种作用将更强。 (d)集装式结构。如图5-2 4(d)所示，由一组软填料环装填在一个可以沿轴向移动的金属套筒之中，填料和套筒预紧力由压盖螺栓(螺母下有弹簧)进行调节。工作时由于介质压力作用在套筒底上，进一步压缩软填料，增加了套筒内底部软填料对轴的压紧作用，从而使径向压紧力的分布沿轴向与密封介质的压力分布相配合。
(e)采用分级软填料密封结构。如图5—2 4(e)所示，由软填料环、金属环、圆柱形弹簧交替安装组合而成。它通过弹簧分别调节各层填料环的压紧力，使之得到最佳的径向压紧力分布，同时，弹簧还可以对径向压紧力的松弛起到补偿作用。 (f)采用径向加载软填料密封结构。如图5—2 4(f)所示，此密封是通过油嘴将润滑脂挤入弹性套，从填料外围均匀加压，使填料沿轴方向的径向压紧力分布均匀。 b．自动补偿的软填料密封结构。设置补偿结构，目的是对填料的磨损进行及时的或自动的补偿；而且拆装、检修方便，以缩短因此而引起的停工时间。采用液压加载和弹簧加载可以自动补偿[图5-24(c)、(d)、(e)]。 图5-2 5所示为自动补偿径向压紧软填料密封结构，具有以下优点。 (a)其径向压力和间隙中介质的压力在数值上很接近，符合软填料密封的要求。 (b)和传统软填料密封结构相比，摩擦功耗低。
图5-25 自动补偿径向压紧软填料密封 1-轴；2-外挡板；3-调整螺母；4-弹簧；5-壳体；6-O形圈；7-压套；8-软填料 (c)各圈填料受压套径向压力的作用，可始终紧压轴表面，可保证有效密封。 (d)自动补偿机构可连续补紧径向压力，提高了密封的可靠性。 (e)在同样的密封条件下，减轻了轴与填料的磨损，可延长轴和填料的使用寿命。 c．采用浮动填料函的结构。图5—2 6(a)、(b)分别为内圆和外圆可浮动的填料函结构，该结构适用于轴和壳体不同心或在转动时摆动、跳动较大的场合。结构中利用弹性或柔软性良好的材料(如橡胶)作过渡体，起吸振作用，使填料函或轴处于浮动状态，补偿壳体和轴的偏心。
图5-26 浮动式填料函
