工况条件及密封结构现以氧化铝厂五车间工艺装置料浆泵作为分析对象。其主要工艺条件如下：正常工作时泵入口压力接近常压，出口压力在007MPa范围内波动；输送介质为碱液，其中含有大量的氧化铝固体颗粒，硬度高，磨蚀性强，输送温度小于100；泵工作转速1480r/min，电机功率为110kW.

　　常见的轴封有传统软填料密封和普通的接触式机械密封，常用机械密封为所示的双端面内装多弹簧平衡型结构，内侧密封采用硬质合金硬质合金摩擦副，外侧密封采用硬质合金碳石墨摩擦副，密封面内径为1105mm，外径为1205mm，端面宽度为5mm，平衡直径为1135mm，弹簧压力为025MPa.无论采用软填料密封还是双端面机械密封，在密封之间均注入压力为01502MPa的软化冲洗水。

　　工况条件对机械密封使用性能的影响输送介质压力小于密封介质压力就双端面接触式机械密封而言，为了保证其正常的密封功能，理论上要求两密封之间注入的隔离流体压力必须高于被密封介质的压力01015MPa，以防止高危险性介质的泄漏。但是在实际工程应用中，作为隔离流体的软化水压力并未大于02MPa，小于输送介质*高压力070MPa，显然，隔离流体并未有效地阻止介质进入密封端面，使双端面机械密封的使用效果不理想。

　　输送介质中含有大量的高硬度固体颗粒由于料浆泵介质中含有大量的氧化铝固体颗粒，其粒度小于20m，极易进入密封端面之间，产生剧烈的磨粒磨损，使密封早期失效。而且，由于隔离流体压力在相当一段时间内小于泵送介质的压力，固体颗粒会进入内侧密封的端面之间，使失效几率大大增加。

　　软填料密封的失效分析生产应用表明，传统软填料密封结构存在以下问题。（1）由于填料与轴（或轴套）之间的径向接触压力较大，而填料的耐磨性能不高，填料与轴的磨损均很严重，致使轴封很快失效。

　　（2）由于在密封介质中含有大量的NaOH、Na2CO3和CaCO3等碱性物质，碱性物质与盘根接触将影响盘根的弹性，虽然选用了较为耐碱的填料盘根，但一般经过34天，盘根将变硬，填料盘根失效，造成大量的物料外泄。

　　（3）采用软填料密封时，需要在密封之间均注入一定压力的软化冲洗水。而大量的隔离冷却水进入流程后，在蒸发工序中需要消耗大量的蒸汽，增加了能耗。

　　由于填料与轴（或轴套）之间的径向接触压力较大，摩擦将引起电耗增加，此部分能耗一般占泵总能耗的1753%.

　　由以上分析可知，普通的双端面接触式机械密封和软填料密封难以适用于氧化铝生产用离心泵的恶劣工况条件，无法保证泵密封的长周期安全运行，会发生密封介质泄漏，造成极大的经济损失；同时，污染周围环境，致使泵、电机腐蚀严重。

　　非接触式机械密封的研制与实验针对料浆泵的工况特征以及现有密封的使用状况，在大量实验研究的基础上，设计出带缓冲液的液膜润滑非接触式机械密封。考虑到工艺要求，缓冲液选用经过滤的自来水，其压力为01502MPa，过滤精度为5m.缓冲液经密封箱8上的注入孔引入上机械密封（主要由动环7和静环6、12组成）之间。

　　经济效益分析8个月的生产实践证明，非接触式机械密封装置不仅使用周期长，从根本上解决了原轴封的泄漏问题，防止生水进入流程，提高后续工序设备的生产率；而且节省电耗，降低生产成本。