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有些行業在生產過程中依賴大量的水，例如紙漿和造紙、采礦、水力發電等。具有這些工藝的行業通常使用填料密封泵，這種密封使用帶有液封環的主動沖洗（見圖1）來延長編織密封填料的性能（見圖2）。

圖1：填料密封液封環

圖2：紡織填料密封圈

使用沖洗有幾個原因：一種是去除或減少進入填料函的磨料量；另一個目的可能是幫助潤滑和冷卻填料內徑（ID）和軸套外徑（OD）之間的表面，特別是對于更高的軸轉速工況。使用干纖維材料編織的填料密封轉速越高，由于摩擦熱產生的溫度越高，這反過來會影響填料的使用壽命。隨著現代纖維和潤滑劑的進步，編織填料已經發展到不需要沖洗水來冷卻或潤滑。

很多時候，工廠和維護人員沒有花必要的時間來徹底評估在填料函上設置沖洗管線的適當方案。機械填料環被認為是不太復雜的密封裝置，但需要更高的沖洗要求。

1. 首先，確定正確的填料和液封環的布置。了解填料布置方向的含義：1L4表示液封環下方有一圈填料，上面有四圈填料；3L2表示液封環下方有三圈填料，上面有二圈填料；L5表示液封環下方沒有填料，上面有五圈填料（見圖3）。在填料裝入泵填料函之前，確保維護人員知道填料的布置信息至關重要，否則將浪費時間重新測量液封環的位置。

圖3：填料環方向1L4、3L2、L5和3L1

2. 其次，確保使用正確的填料橫截面尺寸。在處理液封環上方和下方都有填料布置時，這一點非常重要。使用錯誤的填料橫截面會影響液封環相對于沖洗口的位置，并影響填料性能。為了計算填料的正確橫截面（CS）尺寸和填料函中的填料環數量，您需要知道填料函孔徑（填料外徑OD）、軸套直徑（填料內徑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

3. 第三，確定液封環沖洗的要求。一種行業慣例是將管線從泵的出口側引至填料函。該解決方案背后的想法是，它將產生大量的流量進入填料函，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導致填料上不必要的負載和磨損。流體密封協會創建了一個計算離心泵填料函壓力的公式。需要了解一些數值，如泵吸入壓力（PS）和總動態揚程（TDH）等，就可以計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。設置沖洗壓力的經驗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，可以幫助補償系統或揚程壓力的任何變化，從而使沖洗繼續保持正流量。

流量控制裝置有多種選件，可幫助保持填料函的適當沖洗壓力。流量計設計用于維護和調節進入填料函的沖洗水量。使用這些類型的設備有助于最大限度地減少添加到流程介質中的水量。如果生產介質需要重新加熱或去除水，這可以節省能源。在考慮哪種類型的流量計適合您的應用時，重要的是要了解可供選擇的種類，如差壓、速度、容積式、質量和明渠流量計。在選擇流量計時，要考慮這些因素，以便為應用做出最佳選擇。

并非每個流量計在每種應用中都能完美地運行。現實情況是，有許多類型的流量計，每種都具有不同的優勢和功能。在選擇時，有一些注意事項可以幫助您朝著更好的方向前進。是什么類型的流體（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的污染物或氣泡？流體流動是層流還是湍流？這些都是在選擇流量計之前需要回答的重要問題。

一些行業不太關心用水量，因為它的成本很低，而其它行業則與使用沖洗水相關的成本更高。水是我們的基本需求之一，是一種我們都認為理所當然的極其寶貴的資源。我們都應該盡自己的一份力量來保存和保護這一資源。

由于填料密封前期成本低，安裝簡單，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，隨著時間的推移，這可能是一項非常昂貴的冒險，因為它們的使用壽命相對較短，因此需要更多的維護，并且比機械密封更容易造成產品損失。

作者簡介：Warren Montgomery是A.W. Chesterton公司填料和墊片的全球產品線經理，也是流體密封協會（FSA）填料部門的主席。