一、齿式迷宫密封(上)的结构与功能
齿式迷宫密封(上)属于风机密封的一种,通常安装在风机转子总成与机壳(如整体上机壳或一级上机壳)之间的间隙处。其名称中的“上”指代其在风机垂直方向上的安装位置,与“齿式迷宫密封(下)”形成对称结构,共同构成完整的密封系统。该密封由多个环形齿片组成,齿片材料常采用不锈钢、铸钢或特种材质,以耐受高压、高温和腐蚀性介质。齿片之间形成一系列狭窄而曲折的通道,通过增加气体流动的阻力和能量损耗,实现泄漏控制。
在高压多级离心鼓风机中,齿式迷宫密封(上)的主要功能包括:
减少内部泄漏:在风机叶轮(如一级叶轮、二级叶轮或多级多个叶轮)与机壳(如风机机壳、进风口机壳)之间形成动态屏障,防止高压气体从出口向进口端回流。
维持压力梯度:通过多级密封圈(如一级密封圈至六级密封圈)的协同作用,确保各级叶轮隔套或多级隔板间的压力稳定,提升风机效率。
保护关键部件:防止杂质进入轴承座(箱)或风机轴承区域,延长滚动轴承或滑动轴承(轴瓦)的使用寿命。
齿式迷宫密封(上)的设计需考虑风机运行参数,如主轴(高压风机主轴或多级风机主轴)转速、介质特性(如腐蚀性气体)及压力等级。其齿片间隙通常根据气体动力学原理计算,公式可描述为:密封泄漏量等于间隙立方与压差乘积再除以气体黏度和密封长度。这表明,减小间隙能显著降低泄漏,但需避免与转子发生摩擦。
二、齿式迷宫密封(上)在风机配件体系中的关联
齿式迷宫密封(上)并非独立部件,而是与风机其他配件紧密关联。在高压多级离心鼓风机中,它通常安装在整体上机壳或一级上机壳内,与风机转子总成(包括多级风机转子总成、叶轮隔套和多级隔板)配合使用。密封齿片与主轴(如特种风机主轴或大流量风机主轴)之间保持微小间隙,确保转子高速旋转时不产生接触磨损。
同时,齿式迷宫密封(上)与风机密封系统中的其他部件协同工作,例如:
这种关联性要求技术人员在修理或更换齿式迷宫密封(上)时,必须检查相邻部件,如风机叶轮、叶轮隔套(铸钢隔套或防腐隔套)和风机联轴器(靠背轮),以避免整体系统失衡。
三、齿式迷宫密封(上)的常见故障与修理说明
风机在长期运行后,齿式迷宫密封(上)可能因磨损、腐蚀或安装不当而失效,常见故障包括齿片磨损、间隙增大、密封圈断裂或积碳堵塞。这些故障会导致气体泄漏增加、风机效率下降,甚至引发振动或过热问题。以下是典型修理流程和注意事项:
故障诊断与拆卸
密封更换与安装
选择与原设计匹配的齿式迷宫密封(上),材料应根据介质特性确定(例如,防腐隔套配套使用特种材质密封)。
安装时,确保密封齿片与主轴垂直,且间隙均匀。常用安装方法为“热装法”或“冷缩法”,例如通过加热密封圈使其膨胀后套入主轴,冷却后收缩固定。
在高压多级离心鼓风机中,需逐级检查密封圈(如一级密封圈至六级密封圈)的配合情况,避免多级密封圈错位。安装后,手动盘车测试转子是否转动灵活,无摩擦异响。
测试与调试
重新组装风机配件,包括轴承箱甩油环、油封和联轴器定位环,然后进行空载试运行。
监测风机振动和温度,使用泄漏检测仪检查密封效果。若泄漏量超标,需重新调整间隙或检查风机机壳(如进风口机壳和出风口机壳)的密封面。
最后,结合风机整体性能测试,确保压力和流量参数恢复正常。
修理过程中,安全措施至关重要,例如确保风机断电、使用个人防护装备,并遵循制造商手册。此外,定期维护(如清洗齿片和检查轴承箱碳环密封)可延长齿式迷宫密封(上)的使用寿命。