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有些行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中依賴(lài)大量的水，例如紙漿和造紙、采礦、水力發(fā)電等。具有這些工藝的行業(yè)通常使用填料密封泵，這種密封使用帶有液封環(huán)的主動(dòng)沖洗（見(jiàn)圖1）來(lái)延長(zhǎng)編織密封填料的性能（見(jiàn)圖2）。

圖1：填料密封液封環(huán)

圖2：紡織填料密封圈

使用沖洗有幾個(gè)原因：一種是去除或減少進(jìn)入填料函的磨料量；另一個(gè)目的可能是幫助潤(rùn)滑和冷卻填料內(nèi)徑（ID）和軸套外徑（OD）之間的表面，特別是對(duì)于更高的軸轉(zhuǎn)速工況。使用干纖維材料編織的填料密封轉(zhuǎn)速越高，由于摩擦熱產(chǎn)生的溫度越高，這反過(guò)來(lái)會(huì)影響填料的使用壽命。隨著現(xiàn)代纖維和潤(rùn)滑劑的進(jìn)步，編織填料已經(jīng)發(fā)展到不需要沖洗水來(lái)冷卻或潤(rùn)滑。

很多時(shí)候，工廠(chǎng)和維護(hù)人員沒(méi)有花必要的時(shí)間來(lái)徹底評(píng)估在填料函上設(shè)置沖洗管線(xiàn)的適當(dāng)方案。機(jī)械填料環(huán)被認(rèn)為是不太復(fù)雜的密封裝置，但需要更高的沖洗要求。

1. 首先，確定正確的填料和液封環(huán)的布置。了解填料布置方向的含義：1L4表示液封環(huán)下方有一圈填料，上面有四圈填料；3L2表示液封環(huán)下方有三圈填料，上面有二圈填料；L5表示液封環(huán)下方?jīng)]有填料，上面有五圈填料（見(jiàn)圖3）。在填料裝入泵填料函之前，確保維護(hù)人員知道填料的布置信息至關(guān)重要，否則將浪費(fèi)時(shí)間重新測(cè)量液封環(huán)的位置。

圖3：填料環(huán)方向1L4、3L2、L5和3L1

2. 其次，確保使用正確的填料橫截面尺寸。在處理液封環(huán)上方和下方都有填料布置時(shí)，這一點(diǎn)非常重要。使用錯(cuò)誤的填料橫截面會(huì)影響液封環(huán)相對(duì)于沖洗口的位置，并影響填料性能。為了計(jì)算填料的正確橫截面（CS）尺寸和填料函中的填料環(huán)數(shù)量，您需要知道填料函孔徑（填料外徑OD）、軸套直徑（填料內(nèi)徑ID）和填料函深度。

公式1：(OD-ID)/2 = CS；填料函深度/CS = 填料的圈數(shù)

3. 第三，確定液封環(huán)沖洗的要求。一種行業(yè)慣例是將管線(xiàn)從泵的出口側(cè)引至填料函。該解決方案背后的想法是，它將產(chǎn)生大量的流量進(jìn)入填料函，以保持填料的有效密封。然而，將所有這些額外的壓力引入填料函會(huì)導(dǎo)致填料上不必要的負(fù)載和磨損。流體密封協(xié)會(huì)創(chuàng)建了一個(gè)計(jì)算離心泵填料函壓力的公式。需要了解一些數(shù)值，如泵吸入壓力（PS）和總動(dòng)態(tài)揚(yáng)程（TDH）等，就可以計(jì)算出填料函的近似壓力（SBP）。使用公式2確定端吸離心泵填料函的壓力：

公式 2：SBP = PS + [25%（TDH）]

一旦確定了填料函的近似壓力值，就需要增加額外的安全余量。設(shè)置沖洗壓力的經(jīng)驗(yàn)法則是比填料函壓力高 1 巴或14.5 磅/平方英寸（psi）。這種額外增加的沖洗壓力是很好的保險(xiǎn)，可以幫助補(bǔ)償系統(tǒng)或揚(yáng)程壓力的任何變化，從而使沖洗繼續(xù)保持正流量。

流量控制裝置有多種選件，可幫助保持填料函的適當(dāng)沖洗壓力。流量計(jì)設(shè)計(jì)用于維護(hù)和調(diào)節(jié)進(jìn)入填料函的沖洗水量。使用這些類(lèi)型的設(shè)備有助于最大限度地減少添加到流程介質(zhì)中的水量。如果生產(chǎn)介質(zhì)需要重新加熱或去除水，這可以節(jié)省能源。在考慮哪種類(lèi)型的流量計(jì)適合您的應(yīng)用時(shí)，重要的是要了解可供選擇的種類(lèi)，如差壓、速度、容積式、質(zhì)量和明渠流量計(jì)。在選擇流量計(jì)時(shí)，要考慮這些因素，以便為應(yīng)用做出最佳選擇。

并非每個(gè)流量計(jì)在每種應(yīng)用中都能完美地運(yùn)行。現(xiàn)實(shí)情況是，有許多類(lèi)型的流量計(jì)，每種都具有不同的優(yōu)勢(shì)和功能。在選擇時(shí)，有一些注意事項(xiàng)可以幫助您朝著更好的方向前進(jìn)。是什么類(lèi)型的流體（液體或氣體）？它的密度或粘性如何？它是否含有可能影響讀數(shù)的污染物或氣泡？流體流動(dòng)是層流還是湍流？這些都是在選擇流量計(jì)之前需要回答的重要問(wèn)題。

一些行業(yè)不太關(guān)心用水量，因?yàn)樗某杀竞艿停渌袠I(yè)則與使用沖洗水相關(guān)的成本更高。水是我們的基本需求之一，是一種我們都認(rèn)為理所當(dāng)然的極其寶貴的資源。我們都應(yīng)該盡自己的一份力量來(lái)保存和保護(hù)這一資源。

由于填料密封前期成本低，安裝簡(jiǎn)單，材料容易獲取，今天它仍然是一種非常流行的泵密封方法。然而，隨著時(shí)間的推移，這可能是一項(xiàng)非常昂貴的冒險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈兊氖褂脡勖鄬?duì)較短，因此需要更多的維護(hù)，并且比機(jī)械密封更容易造成產(chǎn)品損失。

作者簡(jiǎn)介：Warren Montgomery是A.W. Chesterton公司填料和墊片的全球產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理，也是流體密封協(xié)會(huì)（FSA）填料部門(mén)的主席。