轴流泵是聚丙烯装置重点关键设备之一，其正常稳定工作对整个装置来说极其重要。而机械密封系统又是轴流泵的易损件，其损坏势必造成装置停车，给企业带来经济损失。本文对轴流泵机械密封的结构、原理、使用维护等知识做个总结。

轴流泵的结构：

轴流泵是叶片式泵的一种，它输送的液体不像离心式泵那样沿径向流动，而是沿泵轴方向流动的，所以称为轴流泵。根据轴流泵安装的位置可分为立式，斜式和卧式三种。根据叶片是否能调节迎角，分为固定式，半调节式和全调节式。通过叶片迎角的变化，可以调节泵的流量和扬程。它主要由泵体，泵轴，叶轮，导叶装置和进出口管等组成。叶轮一般由2-6片弯曲叶片组成。导叶装置外形成圆锥形或圆柱形。其作用是为了消除液体的旋转运动并使之转化为静压能，是液体流经导叶片所构成的流道后增加压力，提高泵的效率。进口管为喇叭形的，出口通常为60或90的弯管，改变流体的流动方向。

轴流泵的工作原理：

轴流泵的工作原理与电风扇相同，输送液体不是依靠叶轮对液体的离心力，而是利用旋转叶片的推力是输送的液体沿泵轴方向流动。当电动机带动泵轴旋转后，由于叶片与泵轴轴线有一定的螺旋角对流体产生推力（升力），将液体沿排出管推出，后面的液体沿进口管被吸进叶轮中。叶轮不断旋转，泵不断地吸入和排出液体。轴流泵是一种高比转速的泵，一般在500-1000之间，因为比转速越大，则扬程越低，而流量越大。所以其最大特点是扬程低而流量大。

机械密封系指两块密封元件在垂直于轴线的光洁而平直的表面上相互贴合，并作相对转动而构成密封的装置。它有许多种结构，但无论哪种结构，其工作原理基本相同，都由四部分组成：动环和静环组成的密封端面；由弹性元件为主要零件的缓冲补偿机构；辅助密封圈；带动动环随轴一起回转的传动机构。机械密封的结构型式很多，分类方法也各有差别。根据摩擦副的对数，分单端面与双端面（背靠背）机械密封；根据弹簧与介质接触与否分弹簧内装式与外装式；根据弹簧个数分平衡型与非平衡型；根据介质的泄漏方向分内流式与外流式等。

轴流泵机械密封元件的功用与材料：

动环：动环随旋转轴一起旋转，并与静环紧密贴合，组成密封端面，防止介质泄漏。在与静环相对的滑动过程中，密封端面会产生磨损，动环可以轴向移动进行补偿，从而保证密封端面的贴合始终良好。动环是机械密封最主要的零件之一，它的耐磨性及与静环组成摩擦副的密封性直接影响机械密封的使用寿命和密封性能。要求动环具有耐磨和抗变形的能力，同时还要求具备耐高温变形，耐腐蚀的能力等。制作动环的材料通常选用较硬的氧化铝，氮化硅，碳化钨，碳化硼，陶瓷等，也有用堆焊的钴基，镍基，铁基合金等涂层。

静环：静环固定在泵壳的压盖上静止不动，它与动环组成密封端面防止介质泄漏。静环与动环相对滑动时也会产生端面磨损，要求静环具有良好的耐磨性。静环用较软材料制成，因静环维修、更换较动环容易。常用的材料是以浸树脂为主的石墨，其中又以环氧树脂居多。

弹簧：在机械密封中主要起缓冲补偿作用，弹簧的弹性力是机械密封产生合理端面比压的主要因素。弹簧的种类较多，如单弹簧称大弹簧，多弹簧又称小弹簧。弹簧还有左弹簧和右弹簧之分。可根据转轴的转向来选择弹簧的旋向。弹簧除须满足强度、刚度要求外，还要求具备耐高温、耐腐蚀等性能。常选用1Cr18Ni9Ti等不锈钢。

辅助密封圈：辅助密封圈主要是用来密封除密封端面以外处的泄漏。有动环密封圈和静环密封圈两种，以静密封为主。常用的断面形式有0型和V型两种。对辅助密封圈材料要求有良好的弹性、耐老化、耐介质溶胀性、长期工作后永久便行销、耐温范围广等。常用材料有聚四氟乙烯、丁氰橡胶、石墨等。

此外，还有弹簧座与固定螺钉，防转销等。

轴流泵机械密封的冲洗、润滑与冷却：

机械密封工作时，由于密封的贴合面不断产生摩擦热，使摩擦副温度升高。当达到液体汽化温度时，使密封贴合面间形成的液膜汽化，造成贴合面干摩擦，加速动静、环的磨损及密封面的老化变形。另一方面，当输送的介质含有固体颗粒时，易堵塞弹簧或进入贴合面磨出凹槽，失去密封性能。为消除这些不良影响，就必须对密封装置采取适当的冲洗、润滑和冷却。

冲洗丙稀：

轴流泵的密封采用三个机械密封：一个是串在外的起安全作用的单端面机械密封，一个是在里的背靠背的双端面机械密封。这些密封的润滑和冷却有两个分开的油路，即油路1，背靠背的双端面机械密封是带压密封，压力由加压活塞Z20201、Z20202实现。另一个油路2，它是外部的单端面机械密封，常压密封，压力油由安全密封油罐提供。