羅茨鼓風機的密封形式及應用

一、前言

羅茨鼓風機的密封包括主動軸軸伸、軸承座尾部油密封和墻板部軸密封三個部位的密封。墻板部軸密封主要是阻止氣體泄漏，另外兩個部位除防止漏油外，有時也有密封氣體的要求。

二、氣密封裝置

通常將以密封氣體為主的結構稱為氣密封裝置，單獨起油密封作用的稱為油密封裝置。羅茨鼓風機墻板部軸密封裝置常用的有迷宮密封、填料密封、漲圈密封和機械密封等；主動軸軸伸部常用的密封裝置有骨架油封組或機械密封。軸承座尾部油密封常采用回油槽結構或骨架油封組密封。

圖羅茨鼓風機密封圖示說明

1.副油箱 2.主動軸軸伸密封 3.軸承座尾部油密封

4.墻板部軸密封 5.主油箱 6.墻板 7.機殼

1.迷宮密封

是利用流體流經一系列節流間隙與膨脹空腔組成的通道，使工作介質產生節流效應，以限制泄漏的非接觸式動密封。羅茨鼓風機的墻板部軸密封廣泛采用迷宮密封。其密封機理可簡單解釋為，流體經過許多曲曲折折的通道，經多次節流而產生很大阻力，使流體難于滲漏，從而達到密封目的。其優點是不受轉速和溫度的限制，結構簡單，維修方便，使用壽命長。適當地增加密封齒數目，可用于高壓氣體的密封；如果密封件加工和組合良好，在運行中，一般不會出故障，也不需要經常更換。其缺點主要是密封零件加工精度要求高。由于密封間隙小，當機器運轉不良時會發生摩擦磨損，從而降低密封性能。該種密封一般適用于輸送空氣的場合，在輸送有毒、易燃和易爆氣體時，其使用受到限制。標準型羅茨鼓風機墻板部密封一般采用該種形式的密封。

2. 填料密封

填料密封是用填料填塞泄漏通道，阻止泄漏的一種密封形式。填料密封結構簡單，裝拆方便，成本低廉，因而得到了廣泛的應用。在羅茨鼓風機的填料密封結構中，較常用的有盤根填料、成型聚四氟乙烯填料及骨架油封組填料等。因該型密封屬于接觸型密封，容易造成軸（與油封唇口或聚四氟乙烯填料接觸部位）的磨損。

由于其結構簡單，裝拆方便，成本低廉，密封效果較好，對工作環境和維護保養要求不高，因而在化肥廠等行業一直具有較廣的應用。

3. 漲圈密封

漲圈密封是將若干帶切口的彈性環放于密封槽中，由于漲圈本身的彈力，而使其外圓緊貼在殼體上，漲圈外徑與殼體間無相對轉動。氣體只能通過漲圈與環形槽的縫隙向下游泄漏。工作時，漲圈在兩側氣體壓差的作用下，緊貼于環形槽的下游端面。進入縫隙的高壓氣體充滿背隙空間，使漲圈外圓與密封座內孔之間的密封進一步加強，剩下的泄漏通道只有漲圈的切口。由于切口間隙很小，且在安裝時將切片錯位安裝，經過幾道漲圈密封之后，只有很少的出去。如果再加裝封壓氣體密封裝置，則密封效果更佳。因該型密封是接觸型密封，因此密封效果較好，但使用時需要注脂潤滑。新研制的特種材料制成的漲圈，使用時可以不加注潤滑脂。墻板部軸密封采用上述三種密封形式，當墻板結構為開式時，被輸送氣體不會漏進油箱，但可能向大氣中泄漏。潤滑油亦不會漏進機殼內。當采用閉式墻板結構時，被輸送氣體可能漏進油箱。作為真空泵使用，抽真空時，潤滑油可能漏進機殼。

三、機械密封

機械密封又稱端面密封，是一種限制工作流體沿轉軸泄漏的裝置。通常由靜止環（靜環）、旋轉環（動環）、彈性或磁性元件、旋轉環傳動件和輔助密封圈等零件組成。工作時利用旋轉環和靜止環相對轉動的兩個貼合表面以及輔助密封來實現其密封功能。機械密封能否正常工作取決于兩端面間能否建立穩定、可靠的潤滑液膜和及時將摩擦熱導出。因機械密封具有工作可靠，泄漏量小，工作壽命長，端面磨損能自動補償，無須經常維修，功率損耗小，且對軸沒有磨損等特點，被廣泛應用在機械工業、石油和化學工業等各類旋轉機械中。

機械密封型密封因結構比較復雜，精度要求較高，價格較貴，維修不太方便。一般只用于密封要求較高，其他密封形式不能滿足的場合。羅茨鼓風機所采用的機械密封，又分為!型機械密封與"型機械密封。!型機械密封即在主動軸軸伸處加裝機械密封，墻板部軸密封采用迷宮密封或填料密封形式。因允許氣體進入墻板或油箱，故墻板封閉，并要求氣體對油不能有劣化作用。采用該種形式的密封，被輸送氣體可能漏進油箱，但極少向大氣中泄漏。抽真空時，油可能漏進機殼。一般用于輸送干凈的工業氣體（如氮氣），但對潤滑油有劣化的氣體，不能使用該型密封形式的風機。

在羅茨鼓風機的墻板部軸密封采用四個機械密封，即通常所講的“"型機械密封”。采用"型機械密封，氣體泄漏極少，可近似實現“零泄漏”。特別是對油有劣化作用的氣體，采用該密封形式的風機效果更佳。在實際工作中，也曾遇到因風機密封形式選用不合理導致風機無法滿足使用工況的情況。如山東某企業，選用高爐用風機，根據其輸送介質組成、使用工況等具體要求，綜合考慮為其選用單機械密封風機。當時采用設備招標的形式進行購買，共有四、五家羅茨鼓風機生產廠家參加投標，廠家Z終選用普通迷宮密封風機。在設備安裝調試過程中，問題百出，Z后不得不重新選用其他密封形式的風機。

四、結語

由于羅茨鼓風機具有多種密封結構，各種密封形式又各具特點，因此在選用羅茨鼓風機時，除選擇合適的機型外，還應根據輸送介質的特性，選擇合理的密封形式。一般輸送空氣時，選用迷宮密封形式；化肥廠輸送CO2或半水煤氣時，由于其介質不清潔，含煤焦油太多，一般選用填料密封形式的風機，如L系列填料密封風機或RP系列填料密封風機；對于石油、化工等行業用來輸送清潔的易燃、易爆和有毒等特殊氣體的羅茨鼓風機，則應選用機械密封風機。如是N2等對油質無劣化作用，且對軸承、齒輪等零部件無腐蝕性的惰性氣體，可選用K型機械密封風機（單機械密封），否則，就須選用N型機械密封（四機械密封）風機。

以上文章來源于上海瑞柘環保設備集團有限公司