固液两相流泵机械密封正确选型与使用
由于固液两相流中磨蚀性颗粒介质的存在，采用一般的机械密封常会构成如下5种危害：
①密封端面的加剧磨损。密封面之间因颗粒泄漏进入端面，起着磨料作用，加速了密封面的磨损。 
②介质侧颗粒堵塞。由于颗粒的堆积，架桥，阻碍了弹簧、销和辅助密封封圈的运动，从而导致补偿环的追随性和浮动性下降。 
③大气侧颗粒堵塞。由于常规设计的机械密封，密封面内径和轴（或轴套）之间的间隙较小，泄漏的固体颗粒不能及时排出，易堆积、阻塞，阻碍了辅助密封圈的运动，从而导致密封失败。 
④磨蚀。指密封元件表面由于受到磨蚀性颗粒的作用而产生的局部咬蚀、撕裂。它通常发生在使用较软的钢材或石墨材料时，由于冲洗水或封液的冲击而造成的。在有颗粒介质的情况下，发生得更加严重； 
⑤传动元件的磨损。由于传动销这些元件处于颗粒介质中，运动时由于颗粒的研磨作用加剧了元件本身的磨损。
  在选型时，应使机械密封产品尽量避免颗粒的作用，不致产生这5种失效，机械密封解决颗粒介质作用的问题有两大途径：一是对机械密封设置一些附加的内部结构或采取辅助措施（如螺旋密封、唇封、封液、冲洗水、水箱或油箱建立液障防止颗粒堆积等），或者外部装置（如旋流固液分离器、磁滤器等），尽量避免上述5种失效出现，维护机械密封良好的工作状态。
这种途径对于比较重要的场合，重要的设备可以使用。但对于由于空间受到限制，或者由于辅助设施耗费太高，以及由于有些场合，物料不允许有封液或冲洗水进入产品的情况，就应采取选择设计出一种新型的机械密封结构，能直接用在颗粒介质中，满足生产流程对密封的要求。
  为了使机械密封达到密封可靠、寿命长、结构简单、装拆方便、易调节、成本低的目的，具体办法如下：  采用弹簧和辅助密封圈相结合使用。
主要优点是：具有较高的弹性，且弹簧不与介质接触，避免了易受颗粒堵塞的问题。  为了保证摩擦副在颗粒介质中具有耐磨损和耐磨蚀的目的，摩擦副材料的硬度必须高于磨粒的硬度。
通常可选用硬对硬组对，材质可为碳化钨或碳化硅。
与碳化钨相比，碳化硅具有更高的硬度，更好的导热率，化学稳定性较好，还有自润滑性，但成本较高。
  根据A.I.GoLubiev（前苏联）等人对在磨蚀性颗粒介质中高硬度摩擦副磨损机理的研究所得出的结论，摩擦副宽度应比一般机械密封的宽，以获得较高的使用寿命。动、静环的宽度相等，有利于防止颗粒对密封端面的磨损，同时，有足够的面积，以避免大的失配。因此，能够适应比一般机械密封端面大得多的径向和轴向跳动。
  混流泵用机械密封应设计为内流式，颗粒介质在密封环外侧，离心力和惯性力的作用使颗粒、杂质向外运动，抛离密封面。
  与一般机械密封不同，轴套与密封环之间的间隙应较大，当有物料泄漏时，能及时排出，避免颗粒的堆积和阻塞。密封腔的设计必须有适当的空间，使密封腔的物料能流动，不堆积沉淀，并易冷却和润滑密封。
为了减少泵内介质压力对密封端面比压的影响，采用平衡型机械密封结构。  端面比压是影响密封性能和使用寿命的最重要因素之一。
为了防止颗粒介质进入密封端面，泄漏量增大，端面磨损加剧，导致密封的失效，应使端面比压比一般的要大些。但端面比压过大，将造成摩擦面发热和磨损加剧，功率消耗增加。设计时，端面比压为0.3MPa左右。
  采用单端面机械密封（图1）时，为了避免颗粒杂质的危害，需根据不同情况分别采取冲洗、过滤、分离、隔离、保温和加热等措施。
冲洗液的可靠性和质量是密封成败的关键。若从外部注入清洁冲洗液，密封的工作环境可得到改善，但必须损耗冲洗液，而且，其先决条件是所输送的液体允许被冲洗液微量稀释。  采用双端面机械密封（图2）时，要求封液在密封腔内建立压力，进行封堵、润滑和冷却循环。
双端面密封可靠性高，但制造成本和安装费用较高。大多数双端面密封组对材料的选择已标准化。
在实际使用中，位于介质端的摩擦副使用硬质合金组对或碳化硅组对；位于大气端的选用碳石墨与镍铬钢组对。
 山西铝厂目前使用的B173-125型（图3）机械密封的选用就考虑了以上几个方面。其工作参数如下。  介质：含少量氢氧化铝固体微粒 压力：0.5MPa 转速：480r／min 温度：120～150℃ B173-125型机械密封是单端面、内流式机封。
采用外冲洗液（图3）。 摩擦副材料选用碳化钨对碳化钨。其性能参数如下。 牌号：YG6 线膨胀系数。
：4.5～5.0×10－6／℃ 温度范围：-10～450℃ 硬度：89.5HRA 比重：14.6～15g/cm3 抗弯强度：1421MPa  碳化钨的特点是具有较高的硬度和强度，良好的耐磨性、耐高温性。
  该机械密封是集装式机封，成套组装后，放入密封腔，安装并无特殊要求。运转时，先将冲洗液阀门打开，再打开介质阀门，然后开机运行。由于该机械密封在选型时，综合考虑了上述的条件，因此，使用过程中是非常简单的，仅仅要求保证外冲洗冷却的延续性，而且使用效果良好。

延伸阅读:气动隔膜泵产品特点及主要用途
QBY气动隔膜泵特点：QBY气动隔膜泵既能抽送流动的液体，又能输送一些不易流动的介质，QBY气动隔膜泵具有自吸泵、潜水泵、屏蔽泵、泥浆泵和杂质泵等输送机械的许多优点。
1、不需要灌引水，吸程高达7m，扬程达50m，出口压力不小于6kgf每平方厘米。
2、QBY气动隔膜泵流动宽蔽，通过性能好，允许通过最大颗粒。直径达10mm抽送泥浆、杂质时，对泵磨损极小。
3、扬程、流量可通过气阀开度实现无级调节。（气压调节在2-8kg/平方厘米）4、该QBY气动隔膜泵无旋转部件，没有轴封、隔膜将抽送的介质与泵的运动部件、工作介质完全隔开，所输送的介质不会向外汇露。所以抽送有毒，易挥发或腐蚀性介质时，不会造成环境污染和危害人身安全。
5、不必用电，在易燃、易爆场所使用安全可靠。
6、不锈钢气动隔膜泵可以浸没在介质中工作。
7、QBY气动隔膜泵使用方便、工作可靠、开停泵只需简单地打开和关闭气体阀门，即使由于意外情况而长时间地无介质运行或突然停机、泵也不会因此而损坏，一旦超负荷，QBY气动隔膜泵也会自动停机，具有自我保护性能，当负荷恢复正常以后，又能自动启动运行。
8、结构简单、易损部件少，该泵结构简单、安装维护方便，QBY气动隔膜泵输送的介质不会接触到配气阀，联杆等运动部件，不象其他类型的泵因转子、活塞、齿轮、叶片等部件的磨损而使性能逐步下降。
9、可输送较粘的液体。（粘度在1万厘泊以下）10、气动隔膜泵无须用油润滑，即使空转，对泵也无任何影响。QBY气动隔膜泵主要用途：
1、泵吸花生酱、泡菜、土豆泥、小红肠、果酱、苹果酱、巧克力等。
2、泵吸油漆、树胶、颜料。
3、粘合剂和胶水、全部种类可用气动隔膜泵吸取。
4、各种瓦、瓷、砖器及陶器釉浆。
5、油井钻好后，用气动隔膜泵吸沉积物及灌浆。
6、泵吸各种乳剂和填料。
7、泵吸各种污水。
8、用QBY气动隔膜泵为油轮，驳船清仓吸取仓内污水。
9、啤酒花及发酵粉稀浆、糖浆、糖蜜。
10、QBY气动隔膜泵吸矿井、坑道、隧道、选矿、矿渣中的积水。泵吸水泥灌浆及灰浆。11、各种橡胶浆。
12、各种磨料、腐蚀剂、石油及泥浆、清洗油垢及一般容器。13、各种剧毒、易燃、易挥发液体。
14、各种强酸、强碱、强腐蚀液体。15、各种高温液体最高可耐150℃。16、QBY气动隔膜泵作为各种固液体分离设备的前级送压装置。

阅读本文的人还阅读了:气动隔膜泵操作注意事项
隔膜泵操作注意事项　　隔膜泵又称控制泵，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。
采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能予以抽光吸尽。　　气动隔膜泵其有四种材质：铝合金、铸铁、塑料、不锈钢。电动隔膜泵其有四种材质：铝合金、铸铁、塑料、不锈钢。
隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯。以满足需要。安置在各种特殊场合，用来抽送种常规泵不能抽吸的介质。
1、保证流体中所含的最大颗粒不超过气动隔膜泵的最大安全通过颗粒直径标准。
2、进气压力不要超过泵的最高允许使用压力，高于额定压力的压缩空气可能导致人身伤害和财产的损失及损坏泵的性能。
3、保证泵压的管道系统能承受所达到得最高输出压力，保证驱动气路系统的清洁和正常工作条件。
4、静电火花可能引起爆炸导致人身伤亡事故和财产的损失，根据需要使用足够大截面积的导线，把泵上的接地螺钉妥善可靠接地。
5、接地要求符合当地法规法律要求及现场的一些特殊要求的规定。
6、紧固好泵及各连接管接头，防止因振动撞击擦产生静电火花。使用抗静电软管。
7、要周期性的检查和测试接地系统的可靠性，要求接地电阻小于100欧姆。
8、保持良好的排气和通风、远离易燃易爆和热源。
9、泵的排气中可能含有固体物，不要将排气口对着工作区或者人，以免造成人身伤害。
10、当隔膜失效时，输送的物料会从排气消声器中喷出。11、当输送易燃和有毒的流体时，请将排口接到远离工作区的安全地方。12、请使用至少3/8"内径内壁光滑的管道连接排气口和消声器。
13、流体的高压可能会导致严重的人身伤亡和财产损失，请不要在泵加压时，对泵及料 管系统进行任何的维修工作，如要做维修时，先切断泵的进气，打开旁通的卸压机构使管路系统卸压，慢慢松开连接的各管道接头。
14、如输送的有害有毒流体泵，请不要把泵直接送到厂家来修理。
根据当地法律法规妥善处理，并使用纯正配件以保证使用寿命。15、液体输送部分使用铝合金材料的泵，请不要用来输送含有Fe3+的液体和卤代烃及其他的卤代碳氢化合物溶剂，则将会产生腐蚀引起泵体爆裂。
16、保证所有接触输送体的部件不会被输送的流体腐蚀损坏。17、保证所有的操作人员熟悉操作使用和掌握泵的安全使用注意事项，必要的话， 配给必需的防护用品。18、正确使用气动隔膜泵，不允许长时间的空运转。