第一篇：循環(huán)水泵節(jié)能原理

循環(huán)水泵

今天給大家講解的是壁掛爐內(nèi)部的一個(gè)大件，水泵。希望大家都看過昨天發(fā)的預(yù)告，里面有很多值得大家看的內(nèi)容，今天講的，有些內(nèi)容我會重新提出來，有的就不再說了，有興趣的可以看看“瑞帝安”公眾號下的歷史消息。昨天的內(nèi)容相當(dāng)多，我們的培訓(xùn)資料上是五頁半的內(nèi)容，有不少的圖表，都是來自水泵廠家的。如果說壁掛爐的熱交換器是胃的話，水泵毫無疑問就得比喻成心臟了，循環(huán)水泵在系統(tǒng)中（采暖熱水）的循環(huán)動力，克服系統(tǒng)管道中的沿程阻力和局部阻力，為了水的流動。壁掛爐系統(tǒng)中的循環(huán)水泵一般都是采用屏蔽泵，相對來講噪音小，流量揚(yáng)程配比比較合適。使用的循環(huán)泵基本上都是格蘭富、威樂或者新滬，其他也有幾家國產(chǎn)品牌，基本上用量不大，進(jìn)口壁掛爐當(dāng)中也有一點(diǎn)其他品牌，我記得有一個(gè)ASKOL（？）之類的。

現(xiàn)在的循環(huán)泵上提供的不僅僅是水泵的進(jìn)水和出水接頭，格蘭富威樂和新滬都有水力集成的組件，在水泵上加了膨脹水箱、壓力表、自動旁通、采暖安全閥、注水閥等接口，還有接板換的很多集成接口。特別是原裝進(jìn)口壁掛爐水泵基本上都是一家一個(gè)樣子，電極部分一樣，但是后面的塑料部分基本上都是不一樣的。但是反觀格蘭富和威樂提供給國內(nèi)的水泵產(chǎn)品大多都是標(biāo)準(zhǔn)版，說明我們的壁掛爐生產(chǎn)廠家太懶或者格蘭富威樂他們太強(qiáng)勢。事實(shí)上應(yīng)該是一家一個(gè)產(chǎn)品是符合廠家利益的，不可互換性是歐洲已經(jīng)走過的路子，我們也會走的，零配件的利潤將來是很大的，售后服務(wù)的利潤來自零配件的不可替換，大路貨想掙點(diǎn)錢都難?，F(xiàn)在歐洲已經(jīng)不再使用（6月1號以后）普通的壁掛爐循環(huán)泵了，歐盟內(nèi)部。他們都使用節(jié)能泵了。這個(gè)普通的水泵只會用于賣到歐盟以外國家的市場了，而且將來水泵上不能打CE標(biāo)識了。普通的循環(huán)泵賣到國內(nèi)來，是不是格蘭富和威樂可以把一些非標(biāo)準(zhǔn)版的產(chǎn)品推給國內(nèi)的一些大佬呢？例如小松鼠、萬和、萬家樂、海頓、戴納斯蒂等？我覺得廠家和像格蘭富李繼偉這樣的關(guān)鍵人物需要推動一下。

西屋康達(dá)空調(diào)～浙江～柴曉軍：牛 順便說一下，六月一號之后歐盟在壁掛爐上不使用普通屏蔽泵，而是只采用節(jié)能泵，節(jié)能泵確實(shí)是很節(jié)能的（但是價(jià)格死貴），我們冷凝爐上采用節(jié)能泵，整機(jī)耗電功率78W，我做說明書的時(shí)候以為老外寫錯(cuò)了，發(fā)郵件問了兩次，水泵在6-7米之間?，F(xiàn)在威能好像有的產(chǎn)品用節(jié)能泵。瑞帝安的冷凝產(chǎn)品全部采用節(jié)能泵，為了和歐洲同步冷凝產(chǎn)品。單是這個(gè)水泵和普通水泵相比，成本增加了600多塊錢。還是很貴的，冷凝產(chǎn)品我們想試一試。其他普通產(chǎn)品還是威樂和格蘭富，但是瑞帝安從六月一號以后出口到中國的產(chǎn)品全部采用格蘭富，不再使用威樂。原因你懂的（其實(shí)格蘭富更貴）。向下的是水泵的特性曲線，現(xiàn)在壁掛爐內(nèi)部常用的UP15-5（18-24-28千瓦）,15-6（32千瓦）和UP15-7（用的不多），瑞帝安18千瓦用的5米，24用的6米，其他全部7米。水泵特性曲線趨勢都是一樣的，起點(diǎn)不一樣。向上的是系統(tǒng)特性曲線，取決于系統(tǒng)的外部阻力。他們的交叉點(diǎn)就是水泵的工作點(diǎn)

成都大金安美--葉新民：@李偉瑞帝安北京 辛苦李總，講述非常專業(yè)，透徹，細(xì)膩。

焦兒?：@李偉瑞帝安北京：好 密閉系統(tǒng)的系統(tǒng)曲線起點(diǎn)從0,0點(diǎn)開始，開式系統(tǒng)的系統(tǒng)特性曲線在（X,0)上為起點(diǎn)。對于系統(tǒng)曲線來講，流量降低一半，壓頭降至四分之一。

一堆公式大家看預(yù)告吧。而且水泵的曲線一半有三個(gè)（三檔），格蘭富和威樂新滬都是可以三檔調(diào)速的。

水泵是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來改變性能和能耗，水泵轉(zhuǎn)速和流量是一次方關(guān)系，和揚(yáng)程是二次方關(guān)系，和功率是三次方關(guān)系，也就意味著水泵轉(zhuǎn)速降低一半，揚(yáng)程為四分之一，功率為原來八分之一。前幾天林大俠講了不少內(nèi)容，太多記不住，到是記住了為了滿足國標(biāo)關(guān)于地暖管流速的限制大于等于0.45m/s情況下，20管需要的流量是180升/小時(shí)，16管110還是105升/小時(shí)？@張保紅@黃國倉查查規(guī)范的表，看看系統(tǒng)的沿程阻力是多少？

在等待的時(shí)候，我說一下水泵的并聯(lián)和串聯(lián)，以前沒有混水和耦合罐時(shí)候大家都是為了怕壁掛爐水泵不夠大，串聯(lián)一個(gè)水泵也有并聯(lián)一個(gè)水泵的，但是效果并不好，內(nèi)容請參照講解預(yù)告。

現(xiàn)在對于串聯(lián)和并聯(lián)有一個(gè)慨念就可以，基本上沒有直接連接的。耦合罐和混水的使用使得系統(tǒng)的動壓平衡變得完全不一樣了。@申國強(qiáng)做了不少的實(shí)驗(yàn)。我最近也準(zhǔn)備發(fā)兩臺爐子到格蘭富的工廠實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證一下不同系統(tǒng)阻力條件下，水泵曲線和系統(tǒng)曲線的交點(diǎn)變化，看看有什么特別的影響沒有?，F(xiàn)在地暖界一個(gè)觀點(diǎn)（@郭春雨），地暖必須混水（同時(shí)還強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在混水都不行，我也不知道什么樣的混水行還是不行，但是我覺得可以用的就行）。我的觀點(diǎn)是需要邊界條件的。6-7個(gè)回路120-140平方米的完全沒有必要使用混水，大于這個(gè)的需要混水加外置水泵。制約唯一的一點(diǎn)就是水泵不夠大，天天扯溫度和負(fù)荷和效率那些事情的完全不對，溫度和負(fù)荷有關(guān)系嗎？啟停機(jī)頻繁也就是因?yàn)樗貌粔虼?，熱量散發(fā)不出去引起的，140平方米7個(gè)回路，6米（最好7米）水泵完全沒問題，有前提是 1.分水器離爐子近2.管子20不要超過85米，16不要超過75米，可以商榷 3.各回路長短均衡

@黃國倉@張保紅，壓力損失在哪里？其他人查查表，看看180和110升/銷售時(shí)候管長85米和75米的壓力損失？

說實(shí)話最讓人受不了的是分水器上面還加一個(gè)流量計(jì)，干啥用?。?/p>

系統(tǒng)太大肯定需要混水和外置泵的，這點(diǎn)我從來都是承認(rèn)需要，甚至必須。各位做地暖的，160平方米不要外置泵的有沒有？180平方米不用外置泵的有沒有？效果怎么樣？我覺得應(yīng)該還是有的，至少還是可以熱的。要和別人觀點(diǎn)不一樣是我覺得蛋炒飯要會做，到做好。舒適性是相對的，熱和節(jié)能是硬道理。將來在講到系統(tǒng)的時(shí)候，特別是地暖系統(tǒng)的時(shí)候我們在多家一些系統(tǒng)圖和實(shí)例來闡明這個(gè)。也希望大家考慮一下，大師們講的高大上的內(nèi)容你用的上嗎？我就覺得耦合罐簡單實(shí)用，加個(gè)外置泵（UP25-80）的解決大問題，有很多耦合罐后面加個(gè)15-70的水泵，我就覺得可加可不加，@申國強(qiáng)@梅工@萬和@老郭可以做點(diǎn)試驗(yàn)。剛才打電話張保紅和黃國倉都不在辦公室，哪位可以查一下地暖的標(biāo)準(zhǔn)，看看阻力是多少？

第二篇：循環(huán)水泵節(jié)能改造方法措施與案例

在石油、化工、冶金、醫(yī)藥、電力等行業(yè)都大量應(yīng)用循環(huán)水泵，其耗電量不容小視。對循環(huán)水泵系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，對企業(yè)降耗增效具有很大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

我公司長期致力于水泵系統(tǒng)節(jié)能服務(wù)，改造了數(shù)十臺循環(huán)水泵，有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和體會，在此和大家交流、分享。

我們把水泵系統(tǒng)節(jié)能原理概括為一句話，就是“用高效水泵在高效點(diǎn)工作，降低管路損失尤其是降低或消除節(jié)流損失”。

這句話包含了高效水泵（水泵效率）、高效點(diǎn)、管路損失三個(gè)關(guān)鍵詞，也是水泵系統(tǒng)節(jié)能的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

（1）高效水泵（水泵效率）：要節(jié)能，水泵效率必須高。水泵效率高低首先取決于設(shè)計(jì)水平，其次取決于制造精度和質(zhì)量；

（2）高效點(diǎn)：同一臺水泵，在不同的流量點(diǎn)其效率是不同的，一般在額定工況附近效率最高，如果偏離額定工況較多，水泵額定效率即便很高，其實(shí)際運(yùn)行效率也不高。

再延伸一點(diǎn)說，高效點(diǎn)還要考慮電機(jī)的負(fù)荷率和電機(jī)高效區(qū)，也就是說要使整個(gè)水泵系統(tǒng)總效率處于綜合高效點(diǎn)。

（3）管路損失：管路損失要盡可能降低，盡量消除節(jié)流損失。

我們就是通過緊緊瞄準(zhǔn)水泵效率、高效點(diǎn)、管路損失這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，對水泵實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行科學(xué)分析和診斷，利用先進(jìn)理論和科學(xué)方法，找出水泵系統(tǒng)存在的問題，有針對性地采取切實(shí)有效的措施，全面深入挖掘各項(xiàng)潛力，提高水泵額定效率、使水泵實(shí)際工作參數(shù)處于高效點(diǎn)、最大限度地降低管路損失，通過三方面的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，這就是我們 的節(jié)能原理。

我公司的具體節(jié)能措施有以下幾點(diǎn)：

1、現(xiàn)場調(diào)研，正確診斷系統(tǒng)存在問題，有的放矢，精準(zhǔn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)。

2、憑借高超設(shè)計(jì)水平和節(jié)能理念，提高設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的額定效率。廣泛學(xué)習(xí)和利用三元流等先進(jìn)設(shè)計(jì)理論，結(jié)合CFD流場分析和動態(tài)模擬，瞄準(zhǔn)特定工作范圍，借鑒優(yōu)秀水利模型，采用先進(jìn)CAD設(shè)計(jì)軟件，最重要的是我們有經(jīng)驗(yàn)豐富的高級設(shè)計(jì)師，將幾十年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和體會融入其中，使設(shè)計(jì)的水泵及葉輪效率接近特定工況的極限值，用高效水泵或高效葉輪（三元流葉輪）替換舊泵或舊葉輪。

3、消除工況偏移造成的效率低下。

普通水泵都是系列化定型產(chǎn)品，用適當(dāng)間隔的有限的規(guī)格參數(shù)，來滿足千差萬別的工況，不可能針對某廠具體需要參數(shù)來設(shè)計(jì)制造。

水泵產(chǎn)品型譜的有限性和實(shí)際生產(chǎn)工況參數(shù)千差萬別的多樣性，必然會造成水泵性能參數(shù)和實(shí)際生產(chǎn)工藝需求及管路實(shí)際阻力之間的不完全匹配，這就導(dǎo)致水泵偏離高效運(yùn)行區(qū)間；由于各種原因造成水泵負(fù)荷的變化也會導(dǎo)致水泵偏離高效區(qū)；這都會導(dǎo)致效率低下，造成能源浪費(fèi)。

我們根據(jù)具體情況，采取各種措施消除工況偏移狀況，使水泵重回高效區(qū)工作。

4、量身定做，專門設(shè)計(jì)制造，消除無用功耗。

設(shè)計(jì)院在工程設(shè)計(jì)時(shí)，一般沒有對每臺水泵的流量需求、管道阻力進(jìn)行精確計(jì)算，普遍采用類比估算，為了安全可靠相對比較保守。

淄博怡達(dá)節(jié)能服務(wù)公司針對客戶實(shí)際工況需要，合理確定具體參數(shù)，精心設(shè)計(jì)專門適應(yīng)于該實(shí)際工況的水泵，使水泵能力和實(shí)際負(fù)荷良好匹配，提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

5、多泵優(yōu)化組合，系統(tǒng)整體優(yōu)化：通過對電機(jī)、水泵、傳動裝置、調(diào)速裝置、管網(wǎng)和工作裝置整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理調(diào)度實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高系統(tǒng)總效率，達(dá)到節(jié)能目的。

具體措施譬如：進(jìn)行水泵合理配置，根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷變動進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行調(diào)度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的；提高電機(jī)運(yùn)行效率等；合理分流、回流；水泵合理串并聯(lián)運(yùn)行等等。

6、采用調(diào)速節(jié)能技術(shù)（變頻調(diào)速、永磁調(diào)速器調(diào)速、偶合器調(diào)速等）。變頻調(diào)速是水泵系統(tǒng)目前應(yīng)用最廣泛的節(jié)能技術(shù)之一，已被大家普遍認(rèn)識和接受，為水泵系統(tǒng)節(jié)能做出了很大貢獻(xiàn)。但是應(yīng)該認(rèn)識到有些工況并不適用，并且變頻器本身要耗電3—5%。

7、精密鑄造，仔細(xì)打磨，從制造環(huán)節(jié)提高產(chǎn)品質(zhì)量和精度，提高效率。

8、廣泛收集提高水泵效率的最新研究成果和各種小改小革的成功經(jīng)驗(yàn)以及各種“偏方”“秘方”，然后分析甄別，選擇一部分投入大量資金進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，通過總結(jié)、應(yīng)用積累了許多獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)，提高了節(jié)能服務(wù)的技術(shù)水平。

要達(dá)到好的節(jié)能效果，需要根據(jù)不同情況針對性地采取不同節(jié)能技術(shù)，組合選用幾種有效節(jié)能措施。

和大家分享淄博怡達(dá)節(jié)能服務(wù)公司近期幾個(gè)案例，讓大家對水泵節(jié)

能改造效果有一個(gè)大概了解（有興趣的朋友可以從海川化工論壇搜索到更多我公司資料）。

1、某公司#qsn300-m9雙吸泵更換我公司特制的高效葉輪后，在流量相同的情況下，水泵電機(jī)電流由280A降為230A，節(jié)能率達(dá)到17.8%

2、某公司# qsn250-m6雙吸泵更換特制的高效葉輪后，在流量比原來還稍有增大的情況下，水泵電機(jī)電流由223A降為153.8A，節(jié)能率達(dá)到30%；

3、某化工公司#qsn250-m9雙吸泵進(jìn)行擴(kuò)容改造，在閥門、管路系統(tǒng)相同的情況下，流量由490方/時(shí)增大到560方/時(shí)，且效率有顯著提高。

4、某化工公司循環(huán)水泵 24SH-9B 流量2800方/時(shí)，揚(yáng)程56米，電機(jī)560KW，原每小時(shí)耗電520度，更換我們高效葉輪后，在流量相同的情況下每小時(shí)耗電470度，節(jié)省50度。

5、某公司OS350-510B雙吸泵更換我公司節(jié)能泵實(shí)現(xiàn)節(jié)能率15%

6、某公司10sh-6A水泵更換我公司節(jié)能泵，相同流量電流由145A降為105A,節(jié)能率27%。

用三元流高效葉輪替換法進(jìn)行循環(huán)水泵節(jié)能改造的步驟與特點(diǎn)：

根據(jù)用戶水泵實(shí)際運(yùn)行工況．以完全滿足用戶實(shí)際運(yùn)行需要為前提，根據(jù)射流——尾跡全三元流動理論，借助PCAD、CFD等設(shè)計(jì)軟件，再融入高級工程師多年積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，綜合優(yōu)化，重新設(shè)計(jì)、制造加工可互換的高效率三元流葉輪，換裝于原水泵殼體內(nèi)即可，原設(shè)備基礎(chǔ)、電機(jī)、管路等都不需要改動，施工簡單快捷，項(xiàng)目實(shí)施安全方便，節(jié)能效果顯著，可謂水泵節(jié)能改造的首選方案。

原創(chuàng)資料，謝絕同行引用

第三篇：水泵機(jī)械節(jié)能總結(jié)

1.改造背景

我司柳東、柳南、城中水廠于2006年將取水泵全部更換為KSB的OMEGA型單級雙吸離心臥式清水泵，共11臺。該批水泵的軸封形式全部選用填料密封，外接清水用于填料冷卻及潤滑（原水濁度高，水泵循環(huán)水不宜用于填料冷卻及潤滑）。

經(jīng)過幾年的使用，我們發(fā)現(xiàn)在使用過程中存在如下幾個(gè)問題：

1.1軸封漏水大，填料壓蓋調(diào)整困難；

1.2更換填料需要拆除泵蓋，增加維修人工及維修強(qiáng)度；

1.3填料切制合適與否受人為因素影響太大，密封質(zhì)量不易控制；

1.4不銹鋼軸套磨損大，更換成本高。

鑒于以上問題，我司認(rèn)為有必要將KSB的OMEGA型取水泵的填料密封更換為機(jī)械密封，可在一定程度上降低水廠值班人員及水維部人員的工作強(qiáng)度及密度，也可在一定程度上達(dá)到節(jié)能降耗的目的。2.理論分析

機(jī)械密封與填料密封相比存在以下優(yōu)缺點(diǎn)：

2.1優(yōu)點(diǎn)：

2.1.1密封可靠，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄露量很小，其泄露約為填料密封的1%。

2.1.2使用壽命長，在油，水介質(zhì)中一般可達(dá)1～2年或更長。

2.1.3摩擦功率消耗小，其摩擦功率僅為填料密封的10%～50%。

2.1.4軸或軸套基本上不摩損。

2.1.5維修周期長.端面磨損后可自動補(bǔ)償，一般情況下不需要經(jīng)常性維修。

2.1.6抗震性好，對旋轉(zhuǎn)軸的振動以及軸對密封腔的偏斜不敏感。

2.1.7適用范圍廣，機(jī)械密封能用于高溫，低溫，高壓，真空，不同旋轉(zhuǎn)頻率，以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。

2.2缺點(diǎn)：

2.2.1結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對加工要求高，成本較高。

2.2.2安裝與更換比較麻煩，要求工人有一定的技術(shù)水平。

2.2.3發(fā)生偶然性事故時(shí)，處理較困難。3.改造過程

3.1機(jī)械密封的選型

根據(jù)OMEGA型水泵的結(jié)構(gòu)及KSB廠家推薦，并考慮到我司維護(hù)人員的操作習(xí)慣，我司確定選用博格曼的BGM7型機(jī)械密封，該機(jī)械密封為單端面、非平衡型、任意旋向，密封端面采用碳化硅及石墨，具有應(yīng)用廣泛、互換性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行參數(shù)均符合我司水泵的運(yùn)行工況。

3.2機(jī)械密封各配套零件的加工

3.2.1軸套加工

因原使用填料的軸套已有較大磨損，已不適用于機(jī)械密封，故需重新加工，材料選用304不銹鋼。

3.2.2擋套加工

擋套用于定位位于軸套上的機(jī)械密封的不銹鋼底座，材料選用304不銹鋼。

3.2.3密封壓蓋加工

密封壓蓋用于放置并定位機(jī)械密封的靜環(huán)，材料選用球墨鑄鐵。

3.3機(jī)械密封的安裝

此次改造涉及水泵較多，而我司維護(hù)人員人手有限，故采取逐廠逐臺的安裝計(jì)劃，整個(gè)改造耗時(shí)較長。但單臺泵的改造則相對簡單，其簡略安裝步驟如下：

3.3.1水泵本身結(jié)構(gòu)不變。

3.3.2拆除原水泵填料函內(nèi)的填料、分水環(huán)及填料壓蓋。

3.3.3拆除原水泵已磨損的軸套。

3.3.4依次安裝軸套、擋套、機(jī)械密封及密封壓蓋。

3.3.5堵死原填料密封的冷卻水入水口，機(jī)械密封冷卻水改由密封壓蓋上的進(jìn)水口接入。

從上可知，改造機(jī)械密封步驟簡單，一臺水泵的改造需時(shí)約1周（包括水泵解體、安裝及調(diào)試）。其改造難點(diǎn)在于其密封端面安裝時(shí)受力易崩裂，造成密封失效。

4.改造效果分析

4.1機(jī)械密封改造后使用情況

在機(jī)械密封改造完成并經(jīng)歷了約3個(gè)月的原水高濁過程后，我們發(fā)現(xiàn)：

4.1.1機(jī)械密封可靠性高，軸封處無泄漏，無需進(jìn)行調(diào)整，降低了員工的工作強(qiáng)度。同時(shí)可靠的密封也有利于提高水泵的水力性能；

4..1.2運(yùn)行平穩(wěn)，水泵振動與填料密封相比相差不大；

4.1.3軸套無磨損。使用填料密封軸套易磨損，導(dǎo)致密封質(zhì)量下降；

4.1.4機(jī)械密封在運(yùn)行過程中要保持有冷卻高壓水，水壓應(yīng)在0.2MPa以上，除起冷卻、潤滑作用外，還可有效防止異物進(jìn)入密封端面。

4.2節(jié)能效果分析

更換水泵的軸封形式，從原理上說僅避免（減少）了泵殼泄漏以及填料和泵軸套間磨擦所造成的能量損耗，節(jié)能效果并不明顯。從水泵改造前后的取水單耗數(shù)據(jù)來看，其下降幅度在0.5%左右。

4.3改造的經(jīng)濟(jì)性分析

4.3.1機(jī)械密封改造的費(fèi)用估算：

水泵改造機(jī)械密封需新增機(jī)械密封壓蓋、機(jī)械密封擋套、機(jī)械密封、不銹鋼軸套，每臺泵費(fèi)用約需1.8萬元。因配件為自制，故費(fèi)用較低，如購買原廠配件，則費(fèi)用更高。

4.3.2使用填料密封的成本及人工成本估算：

①每臺水泵年更換外填料4次，材料費(fèi)用約為240元；

②每次每臺水泵每年更換填料的人工費(fèi)用約為1120元；

③根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每臺水泵年更換軸套費(fèi)用約為2667元；

④估算年費(fèi)用4027元；則11臺泵總費(fèi)用44297元。

4.3.3使用機(jī)械密封的配件成本及人工成本估算：

根據(jù)機(jī)場加壓站的機(jī)械密封使用經(jīng)驗(yàn)來看，其機(jī)械密封更換周期約為3年，以3年為周期計(jì)算，每個(gè)機(jī)械密封的平均價(jià)格約為3000元/個(gè)，每次換2個(gè)機(jī)械密封；換算為年費(fèi)用約為2000元；則11臺取水泵估算年費(fèi)用約為22000元。

4.3.4取水單耗下降0.5%所節(jié)約的電費(fèi)估算：

據(jù)統(tǒng)計(jì)，柳東、柳南、城中三水廠的取水量約為6316萬m3；

按三水廠年平均取水單耗78KWh/Km3，電費(fèi)0.66元/KWh計(jì)算，得機(jī)械密封改造后的年節(jié)約電費(fèi)16257.38元。計(jì)算可得年節(jié)約費(fèi)用為 38554.38元，改造投資回收期為：19.8萬元÷38554.38元/年=5.14年。

5.結(jié)論

此次各水廠取水泵的機(jī)械密封改造的經(jīng)濟(jì)效益從以上的估算來看并不明顯，但改造的意義甚大，主要表現(xiàn)為：

5.1封的密封可靠性有效提高，有利于水泵水力性能提升；

5.2降低了員工的工作強(qiáng)度。因KSB泵的填料壓蓋呈喇叭型，易與泵殼擠死，造成員工在進(jìn)行拆卸工作時(shí)存在很大困難，且易于形成安全隱患；

5.3大大減少了水泵的停泵檢修次數(shù)，有利于保障供水生產(chǎn)。

第四篇：變頻水泵工作原理

變頻水泵的變頻節(jié)能

由流體力學(xué)可知，P（功率）=Q（流量）╳

H（壓力），流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí)，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。例如：一臺水泵電機(jī)功率為55KW，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí)，其耗電量為28.16KW，省電48.8％，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時(shí)，其耗電量為6.875KW，省電87.5％.變頻水泵的功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能

無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，由公式

P=S╳COSФ，Q=S╳SINФ，其中S－視在功率，P－有功功率，Q－無功功率，COSФ－功率因數(shù)，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵電機(jī)的功率因數(shù)在0.6-0.7之間，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，COSФ≈1，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。

變頻水泵的軟啟動節(jié)能

由于電機(jī)為直接啟動或Y/D啟動，啟動電流等于（4-7）倍額定電流，這樣會對機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動時(shí)對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。淺談水泵選型及調(diào)速引言根據(jù)gbj13-86室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范，取水泵站選泵設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮供水保證率達(dá)到90~99%[1]的最低原水水位和泵站供水規(guī)模的最大出水量。然而由于自然界的規(guī)律，我國冬季12~3月為河流的枯水期，屆時(shí)江河水位最低，水泵所需的靜揚(yáng)程高，泵站供水量小，如圖1、2中a點(diǎn)所示;7~9月夏季高峰供水時(shí)，江河水位由于豐水期的來臨而上升，雖然泵站供水量增大了不少，但水泵的靜揚(yáng)程有所下降，如圖1、2中b點(diǎn)所示。室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范依據(jù)的最大供水量和最低水位這兩個(gè)因素存在著明顯的季節(jié)差異，同時(shí)出現(xiàn)的概率很小，照搬教條按規(guī)范設(shè)計(jì)的取水泵站的揚(yáng)程和流量參數(shù)選擇會非常不合理，造成泵站絕大部分時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)參數(shù)存在較大的差別，運(yùn)行能耗和基建投資的浪費(fèi)較大[2]。但若只考慮正常年份的水位水量變化而不按規(guī)范要求設(shè)計(jì)，萬一在夏季高峰供水時(shí)出現(xiàn)干旱，江河水位下降至最低，而此時(shí)供水量又要求最大;或冬季枯水期時(shí)由于某種特殊情況而需要最大供水量，如圖1、2中c點(diǎn)所示，那么投資巨大的取水泵站將不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。水位、水量的變化以及存在問題以南京地區(qū)的長江水位變化為例，夏季豐水期平均高水位為9.50m(吳淞標(biāo)高，下同)。冬季枯水期平均低水位為2.50m，而設(shè)計(jì)時(shí)考慮的極限低水位

1.42m，幾乎很難出現(xiàn)。一年中供水量較大的時(shí)間集中在7、8、9月份，此時(shí)江河的水位較高，而低水位時(shí)的12、1、2、3月份需水量比較少。在很多場合，設(shè)計(jì)人員往往偏重考慮安全供水因素，一般都按規(guī)范要求進(jìn)行選泵設(shè)計(jì)，即按供水保證率達(dá)到90~99%[1]的最低取水水位和泵站供水規(guī)模的最大出水量(圖1、2中c點(diǎn)工況)設(shè)計(jì)。水廠反應(yīng)池標(biāo)高是恒定的，但江河水位隨季節(jié)更迭而變化且幅度比較大時(shí)，水泵的靜揚(yáng)程也發(fā)生較大的變化。理想狀態(tài)的設(shè)計(jì)認(rèn)為可以做到僅靠調(diào)節(jié)水泵并聯(lián)運(yùn)行臺數(shù)來適應(yīng)實(shí)際運(yùn)行中的流量、揚(yáng)程的變化，如圖1、2中a、b、c點(diǎn)所示。但據(jù)筆者調(diào)查大多數(shù)的取水泵站需要調(diào)節(jié)管路閥門的開度配合水泵并聯(lián)運(yùn)行臺數(shù)的增減來適應(yīng)流量及揚(yáng)程的變化.如圖3中a1，b1點(diǎn)所示，那么a1-a,b1-b之間剩余揚(yáng)程的能量消耗在閥門上，長年累月能量的浪費(fèi)是十分驚人的。

圖1 江河枯/豐水期水位變化及冬/夏季源水泵站供水量變化1圖2 江河枯/豐水期水位變化及冬/夏源水泵站供水量變化2圖3 大多數(shù)泵站的實(shí)際工況曲線

因此按百年一遇(即供水保證率90~99%)的極限低水位和最大供水量來選擇水泵的取水泵站肯定會出現(xiàn)閑置的水泵臺數(shù)較多，水泵絕大部分時(shí)間不在工況點(diǎn)運(yùn)行而需依靠關(guān)小閥門開度來調(diào)節(jié)。大量閑置的固定資產(chǎn)和日常運(yùn)行的高能耗使取水泵站的經(jīng)濟(jì)性無從談起。經(jīng)濟(jì)性水泵選型和調(diào)速設(shè)計(jì)的原則水泵額定數(shù)據(jù)是對應(yīng)于水泵效率最高點(diǎn)的各項(xiàng)參數(shù)，在該點(diǎn)左右兩側(cè)不低于最高效率10%的一定范圍內(nèi)，都屬于效率較高的區(qū)段[3]。最理想的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該是泵站的流量、揚(yáng)程變化范圍在所選水泵的高效區(qū)內(nèi)，但實(shí)際上不一定能選擇到滿足理想條件的水泵。而且在工程實(shí)際中，經(jīng)常遇到單臺水泵的高效區(qū)無法覆蓋泵站流量、揚(yáng)程變化范圍的情況，這時(shí)就需要依靠多臺水泵并聯(lián)運(yùn)行來完成。水泵并聯(lián)時(shí)按揚(yáng)程不變，流量疊加的原理工作(如圖4所示)。水泵q-h曲線變得越來越平緩，因而更適應(yīng)流量變化比較大而揚(yáng)程變化比較小的泵站。

圖4 水泵并聯(lián)工況圖圖5 水泵調(diào)速的特性變化與江河水位變化之管道特性曲線變化

江河水位的升高，表現(xiàn)在水泵靜揚(yáng)程的減少，管道特性曲線平行下移。此時(shí)工況點(diǎn)往往會移出水泵的高效區(qū)。如果能同時(shí)改變水泵轉(zhuǎn)速，水泵特性曲線q-h同時(shí)平行下移，那么水泵特性曲線q-h和管路特性曲線這兩族曲線就能在abcd(如圖5所示)的區(qū)域內(nèi)相交，在這塊區(qū)域內(nèi)的各個(gè)工況點(diǎn)上，無論是流量還是揚(yáng)程，水泵都能適應(yīng)它們的變化。從而充分利用了水位的勢能，節(jié)省電耗。按水泵相似工況定律, 有:qn/ q0= nn/n0(1)hn/ h0=(nn/n0)2(2)pn/ p0=(nn/n0)3(3)式中:n0，q0，h0，p0分別為全速泵之轉(zhuǎn)速，流量、揚(yáng)程、功率。nn，qn，hn，pn分別為變速泵之轉(zhuǎn)速，流量、揚(yáng)程、功率。所以調(diào)速恰恰能彌補(bǔ)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)q-h曲線變得平緩而不能適應(yīng)原水水位變化大但流量變化小的短處。從圖1、2的兩種情況可以看出，取水泵站的常規(guī)運(yùn)行是在夏季高水位低揚(yáng)程大水量的b點(diǎn)和冬季低水位高揚(yáng)程小水量的a點(diǎn)及其區(qū)間里。則經(jīng)濟(jì)性選泵和調(diào)速原則的出發(fā)點(diǎn)可以分為兩種1)以圖1中b點(diǎn)為選泵的基準(zhǔn)點(diǎn)，且水泵在b點(diǎn)運(yùn)行適應(yīng)位于其相應(yīng)高效區(qū)的右側(cè)，若b點(diǎn)水量是單臺水泵是可以滿足的，而a點(diǎn)及a-b之間區(qū)域的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可以依靠降低水泵機(jī)組運(yùn)行速度來解決;若b點(diǎn)水量必須數(shù)臺泵并聯(lián)運(yùn)行才能達(dá)到時(shí)，則a點(diǎn)及a-b之間區(qū)域的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可以用減少并聯(lián)水泵臺數(shù)[2]、降低水泵機(jī)組速度的組合方法來解決。(2)以圖2中a點(diǎn)作為選泵的基準(zhǔn)點(diǎn)，且水泵在a點(diǎn)運(yùn)行適應(yīng)位于其相應(yīng)高效區(qū)的左側(cè)，若a點(diǎn)水量是單臺水泵可以滿足的，則b點(diǎn)及a-b之間區(qū)域的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可以依靠降低水泵機(jī)組運(yùn)行速度來解決;若a點(diǎn)水量必須數(shù)臺泵并聯(lián)運(yùn)行才能達(dá)到時(shí)，則b點(diǎn)及a-b之間區(qū)域的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可以用減少并聯(lián)水泵臺數(shù)[2]、降低水泵機(jī)組速度的組合方法來解決。可靠性水泵選型和調(diào)速設(shè)計(jì)的對策根據(jù)gbj13-86的設(shè)計(jì)規(guī)范，取水泵站選泵設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮供水保證率達(dá)到90~99%的最低水位和泵站供水規(guī)模最大時(shí)的出水量，即圖1、2中c點(diǎn)的要求。但正如本文前面分析所述，取水泵站由于自然界的規(guī)律而經(jīng)常運(yùn)行于a-b之間的區(qū)

域內(nèi)，只有在夏季高溫干旱或冬季出現(xiàn)特大供水量需求的特殊條件下，才會出現(xiàn)c點(diǎn)的情況，這就是源水泵站選泵設(shè)計(jì)的可靠性所在。水泵機(jī)組采用變頻調(diào)速技術(shù)，并且在a-b之間正常運(yùn)行區(qū)域內(nèi)時(shí)均采用低于50hz的變頻運(yùn)行狀態(tài)，按實(shí)際情況需要時(shí)將運(yùn)行頻率上調(diào)至55hz甚至更高一點(diǎn)的超工頻運(yùn)行狀態(tài)，則根據(jù)式(1)、(2)、(3)的規(guī)律，可以滿足c點(diǎn)的運(yùn)行工況。需要注意的事項(xiàng)(1)電動機(jī)功率的匹配由于式(3)的關(guān)系，在采用調(diào)高頻率進(jìn)行超過額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，必須對水泵和電動機(jī)的功率進(jìn)行校核。因?yàn)樗玫妮S功率是隨著流量、揚(yáng)程的變化而變化，水泵配置的電動機(jī)功率均按水泵單機(jī)運(yùn)行的最大軸功率選擇。由圖4可見，兩臺水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)f，其流量為q1+2，揚(yáng)程為h2。折算到單臺水泵時(shí)的揚(yáng)程仍為h2，流量為q1，2。該流量小于單臺水泵工作時(shí)的流量q1;其軸功率p1，2也小于單泵工作時(shí)的軸功率p1。多臺水泵在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的功率更小于單泵運(yùn)行時(shí)的功率[3]。所以在選配電動機(jī)時(shí)，其功率按常規(guī)配置就足夠了。但應(yīng)校核水泵在并聯(lián)且調(diào)速運(yùn)行時(shí)，其電動機(jī)的輸出功率一般不小于75%的額定值。以保證調(diào)速狀態(tài)下的電動機(jī)也處于高效區(qū)內(nèi)。在多臺水泵并聯(lián)運(yùn)行還不能滿足最大流量最高揚(yáng)程(即c點(diǎn))的工況，而需要將頻率調(diào)至55hz時(shí)按式

(3)pp=(55/50)3 p1=1.13 p1=1.331 p1(4)反之，p1=0.751 pp(5)所以當(dāng)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可在電動機(jī)功率不超載的前提下，實(shí)現(xiàn)前述超速的安全運(yùn)行。(2)水泵汽蝕余量的校核由于水泵的npsh(必需的汽蝕余量)在實(shí)行超速運(yùn)行工況時(shí)，會隨著轉(zhuǎn)速的上升而上升，但水泵的安裝高度是恒定的，c點(diǎn)的工況條件是最低水位時(shí)的最大流量，所以在為滿足c點(diǎn)要求采取的對策時(shí)，npsh的校核是保證泵站安全運(yùn)行的必備條件。(3)電動機(jī)功率因數(shù)當(dāng)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)電動機(jī)處于輕載狀態(tài)，其功率因數(shù)cosф有一定的下降，這可以通過電容補(bǔ)償?shù)姆椒▉斫鉀Q。在為實(shí)現(xiàn)c點(diǎn)運(yùn)行要求而進(jìn)行超速運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)功率會隨著負(fù)載的加重而逐漸向滿載甚至輕微超載的狀態(tài)靠攏，功率因數(shù)也逐漸上升，就有可能出現(xiàn)功率因數(shù)過補(bǔ)償而不經(jīng)濟(jì)的狀況。但因?yàn)閏點(diǎn)是非正常的極端情況，發(fā)生的機(jī)會很少，即使功率因數(shù)不經(jīng)濟(jì)也同樣作為小概率事件可以忽略不計(jì)。(4)機(jī)械強(qiáng)度的考慮目前國內(nèi)水泵、電動機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度能滿足上述小范圍超速運(yùn)行的需要。因?yàn)樵跒?0hz的工況條件下生產(chǎn)水泵及電動機(jī)時(shí)，制造者僅需改變工藝參數(shù)設(shè)計(jì)而保持原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)不變。結(jié)束語當(dāng)江河水位變化較大時(shí)，水泵靜揚(yáng)程變化也較大。冬季低水位時(shí)供水量小，夏季高水位時(shí)供水量大，這是自然界的規(guī)律。取水泵站選泵設(shè)計(jì)應(yīng)分別根據(jù)實(shí)際情況按正常年份冬季水位水量和夏季水位水量來選取合適的泵型再配以變頻調(diào)速，以確保泵站的高效運(yùn)行，這才符合選泵和調(diào)速設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性的要求;同時(shí)還應(yīng)校核設(shè)計(jì)規(guī)范要求的在最低水位情況下，泵站能否滿足最大供水量的要求，這是選泵和調(diào)速設(shè)計(jì)的可靠性所要求的。

參考文獻(xiàn)[1] gbj13-86.室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范.[2] 錢健,吳志成.自來水廠取水設(shè)計(jì)流量合理性的探討.中國給水排水,2001(8).[3] 姜乃昌.水泵和泵站(第2版).北京:中國建筑工出版社,1987.

第五篇：淺談循環(huán)水泵填料密封的改進(jìn)

淺談循環(huán)水泵填料密封的改進(jìn)

隨著石油化工和密封技術(shù)的發(fā)展，對流體動密封的密封性和可靠性要求更高、更嚴(yán)，而水泵的填料（盤根）密封系統(tǒng)存在著泄漏、磨損軸套，使用壽命短和能耗大等問題，水泵的密封對整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)來說起著重要的作用，如水泵的密封系統(tǒng)泄漏將會嚴(yán)重影響到設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如何選擇合適的水泵填料，減少泄漏率，降低成本呢？我車間有循環(huán)水泵8臺，均采用普通盤根密封，經(jīng)常出現(xiàn)泄漏，每年維護(hù)成本較大，我們利用5#，6# 循環(huán)水泵做試驗(yàn)，采用一種新型軟填料（CMS-2000），通過多年來運(yùn)行，確實(shí)做到了無泄漏，低維護(hù)量，并且能耗明顯降低，取得了顯著成效，現(xiàn)在我們在進(jìn)一步探討如何將此軟填料推廣運(yùn)用到所有循環(huán)水泵上。

一、填料密封的工作機(jī)理

在機(jī)械行業(yè)中填料密封主要用作動密封，常用作離心泵、壓縮機(jī)、真空泵、攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)軸密封。在填料密封的設(shè)計(jì)選擇上，我們主要以機(jī)械設(shè)備的工作條件作為主要考慮因素。選擇填料時(shí)我們主要看是否具備這幾個(gè)條件：有一定的塑性，在壓緊力作用下能否產(chǎn)生一定的徑向力并與緊密軸接觸；是否有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不污染介質(zhì)，填料不被介質(zhì)泡脹，填料中的浸漬劑不被介質(zhì)溶解，填料本身不腐蝕密封面；填料是否自潤滑性能良好，耐磨，摩擦系數(shù)??；軸存在少量偏移時(shí)，填料是否有足夠的浮動彈性；制造是否簡單、填裝方便。

因此，我們需要經(jīng)常對填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使填料中的潤滑劑在運(yùn)行一段時(shí)間而有所流失之后，再擠出一些潤滑劑，同時(shí)補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。當(dāng)然這樣經(jīng)常擠壓填料，最后將使浸漬劑枯竭，所以定期更換填料是必要的。此外，為了維持液膜和帶走摩擦熱，有意讓填料處有少量泄漏也是必要的。

二、盤根填料在水泵使用中存在的問題

水泵的軸封一般采用油浸石棉盤根或油浸棉紗盤根。油浸石棉盤根具有耐熱性、柔軟性好、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但它也有致命的缺點(diǎn)：編結(jié)后表面粗糙、摩擦系數(shù)大、有滲漏現(xiàn)象，另外使用久了浸入的潤滑劑容易流失。浸油棉紗盤根在水中長期浸泡會變得很硬，而且由于膨脹系數(shù)大，摩擦力較大。在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)這樣的狀況：新修好的設(shè)備，開始運(yùn)行時(shí)軸封狀況良好，但用不了多久，泄漏量便不斷增加，調(diào)整壓蓋和更換填料的工作也逐漸頻繁，運(yùn)轉(zhuǎn)不到一個(gè)周期，軸套就已磨損成花瓶狀，嚴(yán)重時(shí)還會出現(xiàn)軸套磨斷，并且水封環(huán)后面更換不到的盤根均已腐爛，無法起到密封作用。

我們在用盤根填料，發(fā)現(xiàn)其具有3個(gè)缺點(diǎn)：

1、盤根填料與軸直接接觸，且相對轉(zhuǎn)動，造成軸與軸套的磨損，所以必須定期或不定期更換軸套。

2、為了使盤根與軸或軸套間產(chǎn)生的摩擦熱及時(shí)散掉，盤根密封必須保持一定量的泄漏，而且不易控制。

3、盤根與軸或軸套間的摩擦，造成電機(jī)有效功率降低，消耗電能，有時(shí)甚至達(dá)到5％－10％的驚人比例。也就是說：從填料密封的原理來看，流體在密封腔內(nèi)可泄漏的通道有三處：其一是流體穿透纖維材料造成泄漏；其二是從填料與填料箱體之間泄漏；其三是從填料與軸表面之間泄漏。因此防止水泵泄漏最為關(guān)鍵的措施是：合理選擇密封填料，設(shè)計(jì)合理的密封腔體，調(diào)整適當(dāng)?shù)拿芊鈮壕o力。

三、組合軟填料密封的設(shè)計(jì)

CMS2000填料填補(bǔ)了這些缺點(diǎn)，有著盤根無法比擬的優(yōu)勢，填料腔體內(nèi)填充的是一種優(yōu)良的密封軟材料，它耐熱－18℃－200℃，最大壓力0.7Mpa，最大線速度8m/s，耐腐蝕性強(qiáng)，適用介質(zhì)PH值范圍4－13，主要適用于水介質(zhì)。這種軟填料狀態(tài)為膠泥狀，摩擦系數(shù)低、混合體之間分子吸引力小。

1、材料組成

黑色CMS2000由純合成的KEVLAR纖維、高純度的石墨、PTFE、有機(jī)密封劑四種不同的材料混合組成。其中，KEVLAR纖維是美國杜邦公司的產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)防彈衣的一種人工合成的特種纖維材料，這種材料的最大特點(diǎn)是具有極高的抗沖擊強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；高純度的石墨是美國赤士盾公司在特殊的生產(chǎn)條件下，如真空狀態(tài)下，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，能減小其內(nèi)部的摩擦，其含有的高分子硅脂主要是為了增加CMS2000的抗磨蝕能力；PTFE為聚四氟乙烯的英文縮寫;而有機(jī)密封劑是由美國赤士盾公司的專業(yè)工程技術(shù)人員研制的，專門用于CMS2000的一種獲得專利的純合成液體，能有效保證CMS2000良好的密封性能。

2、工作原理

CMS2000利用該產(chǎn)品分子之間極小的吸引力和產(chǎn)品與軸或填料腔內(nèi)壁的磨擦力形成剪切分層面。在軸的運(yùn)動過程中，其中部分產(chǎn)品中的纖維纏繞在軸上并隨軸同步旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)“旋轉(zhuǎn)層”，隨著旋轉(zhuǎn)層的逐步增大，軸對纖維的纏繞能力逐步減小，沒有與軸纏繞的部分材料將與填料內(nèi)壁保持相對靜止，從而形成一個(gè)“不動層”，這樣就形成了動密封的兩個(gè)基本組成部分。密封面形成在材料之間，而不在材料與軸之間，從而達(dá)到消除軸套磨損及節(jié)能的效果。

3、與傳統(tǒng)密封形式比較

1）不會對軸套造成磨損，不需要更換軸套。普通的填料密封,因?yàn)檩S套與填料之間有相對運(yùn)動產(chǎn)生，所以軸套會被磨損，需要我們經(jīng)常更換軸套，同時(shí)填料也因?yàn)槟p造成泄漏，也需要更換，一般來說填料被磨損了10%-15%就需我們進(jìn)行更換了。以5＃泵為例，該泵以前使用盤根，由于軸套磨損嚴(yán)重，每年大修兩次，維護(hù)工作量較大,使用該填料一年后，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)軸套無明顯磨損。同時(shí)，由于取消冷卻水管，無冷卻水泄露。使用該填料多年來，未發(fā)現(xiàn)明顯泄露。減少檢修工作次數(shù)。

2）不需要對設(shè)備進(jìn)行更改即可安裝。我們可以利用原設(shè)備上原有的壓蓋、原有的軸套（已磨損的軸套亦可）、原有的沖洗或不冷卻水注入通道即可。安裝簡單，不需要對維修人員進(jìn)行復(fù)雜的技術(shù)培訓(xùn)。

3）可在線修復(fù)，維修勞動強(qiáng)度低。普通的填料密封在失效時(shí)，需要維修人員將設(shè)備停機(jī)，將填料取出后再進(jìn)行安裝, 這樣會造成停機(jī)損失。CMS2000在維修時(shí)可在設(shè)備的運(yùn)動狀態(tài)下，將注入口打開，接上注入系統(tǒng)后，將材料注入即可重新實(shí)現(xiàn)有效的密封，避免了停機(jī)損失的產(chǎn)生。

4）避免電力的無謂損耗。普通的填料密封的密封力的來源于壓蓋將填料的軸向壓力而造成的填料的徑向擴(kuò)張力（即填料對軸的抱緊力），這就使得軸必須要克服這種密封力（抱緊力）才能進(jìn)行運(yùn)動，軸就必須消耗較大的功率，造成無謂的電力消耗。CMS2000材料的組成為摩擦系數(shù)極低的非金屬和液體，再加上材料為混合體，分子之間的吸引力很小，軸在運(yùn)動時(shí)不需要克服較大的密封力即可，這就意味著軸功率不會有無謂的消耗。

5）不需要沖洗或冷卻。普通的填料密封因?yàn)樘盍吓c軸套之間產(chǎn)生較大的磨擦熱，所以需要采用冷卻水來冷卻,這樣就造成了冷卻水的消耗。CMS2000因?yàn)槟p區(qū)域在材料之間，可以產(chǎn)生的磨擦熱較小，不需要采用冷卻水系統(tǒng)來冷卻，避免了冷卻水的流失，也減少了污水處理裝置的工作壓力。

6）無規(guī)格的限制，可大大減少庫存。CMS2000為膠泥狀物，可根據(jù)填料腔容積的大小來決定CMS2000的裝填量，作為維修備件庫存量可以大大地降低,節(jié)約了企業(yè)的備件庫存，即降低了資金的占用量。

四、經(jīng)濟(jì)性分析

以5號泵6sh-9型為例

軸套外徑ф60，盤根規(guī)格10mm*10mm，填料腔長度L=75mm，原用碳纖維盤根，每年檢修兩次，原因?yàn)檩S套磨損（有時(shí)伴有軸磨損），每年大概更換盤根四次。

1、從節(jié)省能耗考慮

以5號泵為例，該泵為6SH-9型。運(yùn)行參數(shù)為：電機(jī)額定功率37KW，運(yùn)行電流203A~204A。改造后運(yùn)行電流為198A~200A，下降幅度約為2.5%。

每月節(jié)電費(fèi)用：37*2.5%*720*0.5=333元 則一年為3996元。

而一年所用填料金額為（該填料設(shè)計(jì)壽命為5年，可反復(fù)使用）

CMS2000價(jià)格：3.00元/ml

密封腔容積為：π/4 *（802-602）*(0.075-0.02)=120ml

故一次安裝CMS2000的價(jià)值為:120ml*3 元/ml*2=720元

考慮使用CMS2000填料對電能的節(jié)約，安裝成本較為經(jīng)濟(jì)。

2、從降低檢修成本考慮

每年由于軸套磨損檢修兩次，其中軸套，盤根更換及人工費(fèi)用約為400元/次，則一年費(fèi)用為800元。

從以上成本經(jīng)濟(jì)性分析可以看出,長期使用CMS2000，在無泄漏的基礎(chǔ)上，將能起到良好的密封效果，更能降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的綜合效益。