摘 要：济钢烧结厂烧结离心风机原采用迷宫加羊毛毡密封，因磨损出现轴承座漏油的问题。为此，安装使用了KH-6动能自控轴密封器，该密封器基于“以疏治漏”的理念，可使润滑介质在轴间径向摆振，伴随轴速形成S状轨迹软密封。应用表明，动能自控轴密封器彻底解决了风机润滑油的渗、漏问题，效果稳定，运行安全，仅节油一项年省费用达几十万元。
关键词：离心风机；动能自控密封器；漏油；迷宫式密封；软密封
Applications of Kinetic Energy Automatic Control Axle Sealing Machine in Radial Fan for Sintering
QIN Da-gang, YANG Si-rong, WANG Xing-pu, YIN Xiong-feng
(The Sintering Plant of Jinan Iron and Steel Group Corporation, Jinan 250101, China)
Abstract：Because of the abrasive wear, the labyrinth and wool felt seal of the radial fan for sintering in the sintering plant of Jigang lost their function and then the leakages of oil in the bearing seat appeared. Therefore, KH-6 kinetic energy automatic control axle sealing machines are installed in the fans. Based on the idea controlling leakage by leading, this machine can make lubricating oil radial oscillation of pendulum in the clearance to form sshape path flexible seal with the axle running. Applications show that the seepages and leakages of the oil are resolved drastically, the effect is steady, the running is safe and only saving oil can save several ten thousands Yuan a year.
Keywords：radial fan；kinetic energy automatic control axle sealing machine；leakage of oil；labyrinth；flexible seal
1 前 言
SJ11000离心风机是济南钢铁集团总公司烧结厂（简称济钢烧结厂）2×120m2烧结系统的重要设备。由于风机功率大、运转速度快且连续运转，采用摩擦阻力小、冷却效果好的稀油润滑方式。但是其伴随的漏油、甩油问题一直困扰着生产，有时1台风机每天漏润滑油约6kg。不仅浪费资源、污染环境，也给设备的安全运行带来隐患。济钢烧结厂应用KH-6动能自控密封器，解决了漏油、甩油现象。
2 轴密封缺陷分析
2.1 风机参数及运行情况
济钢烧结厂离心风机的型号：SJ11000，流量：11000m3/min，电机功率：4000kW，转速：1500r/min。采用动压滑动轴承，稀油集中润滑。润滑油为32#防锈汽轮机油，工业水冷却，密封由迷宫加羊毛毡组成。2台主抽风机投产1个月后轴瓦出现漏油现象并逐渐扩大，此后几乎每周都要加油，否则油位很快低于观察镜的最低允许刻度。为确保风机的正常运行，操作人员必须随时观察油位及时补油。这样既浪费润滑油，又污染现场环境，同时给设备安全带来了隐患。
2.2 密封缺陷分析
迷宫密封是利用流体流经迷宫式曲折通道的节流间隙与膨胀空腔，使工作介质产生节流效应，以限制流体泄漏的非接触式动密封。SJ11000离心风机主要靠减少间隙和增加空腔的数量保证密封效果，风机轴承侧盖上有3道环，但使用一段时间后因磨损间隙达0.3～0.8mm，已基本失去密封作用。此外羊毛毡也因磨损的原因，与轴的径向间隙达0.3～0.8 mm，也已失去密封作用。接触式密封一般用在毡封圈与轴接触处的圆周速度不超过4～5m/s的情况下，而离心风机此处的圆周速度达6m/s，在压差作用下，迷官密封会产生较大的泄漏。
3 KH-6动能自控密封器的应用
3.1 密封器结构及工作原理
润滑介质储于箱体内，敷着于轴表面，在轴高速旋转中产生向心力。由于润滑油箱的结构特点，轴承箱侧壁形成的固定副阻碍向心力自由释放。此时在风机运转过程中产生了内、外双向分解力，内向分解力使润滑介质在固定副与转动副之间形成自循环状，外向分解力则迫使润滑介质越过两副间隙形成泄漏。因此，对离心风机而言，润滑介质的泄露现象，实质上是机械动能的另一种转换形式。KH-6型动能自控密封器基于这种理念，实施“以疏治漏”。
风机在运行中，风机进口与出口之间的实测压力差为动能源，经过转换呈间歇脉动状态。与原有的迷宫式密封装置使润滑介质在固定副的长度范围内实现同步摆振。再经现场对“摆振周期”和“摆振幅度”的调整，即润滑介质在轴间径向摆振，伴随轴速形成“S”状轨迹软密封。达到既确保轴承工作在不缺油的安全状态，又实现轴密封的运行效果。工作原理及密封效果示意图见图1、图2。
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图1 密封器的工作原理
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图2 密封效果示意图
3.2 技术特点
济钢烧结厂2003年7月2台离心风机上安装了KH-6动能自控密封器。该密封器可以使风机润滑油箱实现不渗不漏的理想效果，预计使用寿命可长达5年。密封器安装简便（每台风机仅需2h），且必要时可在设备运行中进行安装。此外，该密封器无磨损、无需备品备件、免维护保养，不需增加检修工作量。
3.3 应用效果
KH-6动能自控密封器投入使用以来，达到了不渗不漏、效果稳定、安全可靠、检修方便的技术要求。提高了设备的完好率，避免了环境污染，减轻了劳动强度，节约了油料资源，降低了成本，增加了效益。据统计，使用KH-6动能自控密封器前，每台风机每月需补充1桶32#防锈气轮机油，价值达17000元，则2台风机全年可节约费用40万元。
