機械密封是離心泵的主要易損件之一，因而泵的故障多數(shù)是由密封失效所導致的。據(jù)統(tǒng)計，機械密封失效導致泵的故障占設備故障率的50%以上，所以有必要對離心泵的機械密封泄漏進行分析改進，以降低泵的故障率。
離心泵工作原理及機械密封裝置的作用
離心泵通過電機、聯(lián)軸器，使其葉輪高速旋轉，在葉片之間的液體受到葉片的推動，在離心力的作用下，不斷地從中心被甩向四周，當泵內液體從葉輪中心被拋向邊緣時，中心處形成了低壓區(qū)，由于進泵前的液體壓強大于泵吸入口處的壓強，在壓強差的作用下，液體便經(jīng)吸入管連續(xù)地吸入泵內，以補充被排出液體的位置，只要葉輪不停地旋轉，液體便不斷地吸入和排出。
泵軸穿過泵殼時，動靜之間有間隙存在時，泵內的液體就會從間隙漏至泵外，若吸入端是真空，則外界空氣會漏入泵內，嚴重影響泵的工作，為了減少泄漏，一般在動靜間隙處裝有軸端密封裝置。軸封裝置是離心泵的重要部件，它直接關系到離心泵能否正常工作?，F(xiàn)在軸封裝置一般采用機械密封。
新安裝(或更換)的機械密封投入運轉時泄漏量應在允許范圍內。如果密封本身的結構、制造質量、安裝和使用等方面都無問題，其壽命要超過8000h。實際工作中，不少密封的使用壽命遠沒有達到該值前就失效了，這是由于工藝條件、設備運行狀況和操作存在一定的問題造成的。根據(jù)近幾年來機械密封運行工況和失效后的拆檢情況來看，其常見原因如下：
1、密封環(huán)熱裂紋
機械密封拆開時可發(fā)現(xiàn)，硬環(huán)表面有過熱回火色，石墨環(huán)表面有環(huán)狀溝紋、橡膠圈老化等。
主要原因是：①由于介質溫度過高泵體內形成汽蝕，汽蝕發(fā)生后，水力沖擊帶動密封做迅速的軸向振蕩，使動靜環(huán)及輔助密封圈等零件嚴重的磨損，使機械密封裝置損壞。②潤滑不良，密封環(huán)端面沒有形成液體潤滑膜或密封環(huán)端面間液膜汽化，形成干摩擦；③冷卻系統(tǒng)散熱不良；
2、離心泵的振動
由于制造和安裝精度等原因，所有的離心泵都存在著振動。振動的原因主要為轉子不平衡、機泵不同心、滾動軸承故障等。從軸承箱表面測到的最大振幅不能大于0.06mm，超過該值就要停泵處理。振動可分解為三個方向：垂直、水平和軸向，其中以軸向振動對密封的危害最大。當泵振動加劇時，動靜環(huán)之間發(fā)生分離。瞬間的分離在液膜壓力作用下致使密封面開啟，出現(xiàn)大量泄漏，如果這時介質中固體顆粒含量超過5%時，由于振動引起端面分離，顆粒嵌入較軟的石墨環(huán)端面，造成硬質環(huán)密封面的過度磨損。拆卸檢查時可發(fā)現(xiàn)，在硬密封面上有清晰的摩擦痕跡，進入固體顆粒時有劃痕。
3、彈性元件失彈
主要特征是拆卸檢查彈性元件時，彈性元件彈力不足，有變形、自由高度明顯減小。該情況發(fā)生概率比較小主要原因是：①大部分用來制作彈簧和波紋管的材料在高溫下長期工作均會出現(xiàn)彈力下降的缺陷，從而使密封端面的閉合力不足而導致密封端面泄漏嚴重。金屬波紋管的高溫失彈即是該類機械密封的一種普遍而典型的失效形式；②彈簧在高溫下長期工作發(fā)生蠕變、疲勞失效等；③彈簧在高溫下長期工作腐蝕失效。
離心機是利用離心力，分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機械。
離心機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開，或將乳濁液中兩種密度不同，又互不相溶的液體分開（例如從牛奶中分離出奶油）；
它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物；
利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點，有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。
由于樣品組分的密度和沉降系數(shù)不同，離心分離后的樣品沉淀物會形成層狀結構。只需要通過上清液傾出就可以實現(xiàn)離心過程。
離心設備實驗室離心機8000轉每分鐘。近些年出現(xiàn)的超速離心是超過萬轉/分鐘，它們被廣泛應用于生物化學、醫(yī)學研究（醫(yī)用離心機）、實驗室研究（實驗室離心機）、化驗室研究（化驗室離心機）、血液分離測試（血液離心機），可以從血漿中的分離出紅細胞和白細胞。
離心機在高速旋轉的過程中，由離心力所導致的運動使懸浮于液體中的固體物質形成沉淀，也就是懸浮體液中質量或體積較大的物體向轉頭半徑最大的方向移動，而質量或體積較小的部分沉積在轉頭半徑較近的地方。
在離心過程中，乳濁液或懸浮液樣品被放置在一個厚壁離心管中，而離心管放置在離心機轉子上。
其特征在于通過轉子帶動離心管快速旋轉產(chǎn)生的離心力的作用，樣品中的密度較高的成分會加速向離心管的底部沉降。
離心管成對放置，且容量不超過一半左右。這可以防止形成不平衡和樣品溢出。
上面我們提到了離心力這個概念。離心機就是一個產(chǎn)生離心力的機器，離心力與轉子半徑、轉速及樣品質量有關：
即F=Rmω2(F：離心力：R：半徑：m：樣品質量：to：轉速)，離心力是衡量離心機重要的參數(shù)之一，也是離心機檔次的區(qū)別標準之一， 離心機在出廠的時候都會給出該離心機的最大離心力。
我們都知道，轉子的半徑和樣品質量在運轉的時候是不變的，只有轉速可以通過控制發(fā)生變化，因此我們往往習慣用轉速來描述一個離心機。如：高速離心機，超高速離心機，低速離心機。
低速冷凍離心機是利用離心力對混合液進行分離和沉淀的一種專用儀器，其轉速一般不超過4000rpm，最大容量為2—4L，其溫度在-20---4范圍內可任意設定，是實驗室常用于大量初級分離提取生物大分子、沉淀物等。
轉頭多用鋁合金制的甩平式和角式兩種，離心管有硬質玻璃、聚乙烯硬塑料和不銹鋼管多種型號。裝配有驅動電機、定時器、調整器和制冷系統(tǒng)，可根據(jù)離心物質所需，更換不同容量和不同型號轉速的轉頭。
低速冷凍離心機的維護保養(yǎng)很重要，直接影響儀器的壽命和使用效率，所以千萬不能馬虎對待，具體事項如下：
1、定期保養(yǎng)：與其它醫(yī)療儀器保養(yǎng)一樣，除對電路、電子線路和機械轉動部分的常規(guī)檢查維修外，并注意各種指示燈有無損壞和老化。
2、保持離心杯對稱平衡：低速冷凍離心機盡管有二級減震裝置，如離心腔內放置的樣本管不平衡，會引起離心機抖動移位，停機復位后，要認真檢查儀器是否正常。
3、低速冷凍離心機蓋門栓，要經(jīng)常檢查，保持靈活，防止強行的開或關，當出現(xiàn)接觸不良時，應及時修理更換，對常見故障，平時要加強注意觀察，及時排除。
4、做好低速冷凍離心機工作狀態(tài)和每次工作時間的登記工作，記錄儀器故障原園和排除方法及時問，確保儀器工作在良好狀態(tài)。
低速冷凍離心機的冷凍系統(tǒng)采用封閉式壓縮機作制冷的動力,因而制冷速度快、效率高(溫控系統(tǒng)中的測溫、比較、放大等環(huán)節(jié)均采用運算放大器電路,使溫度控制達到一定精度。在實際使用中，溫控及制冷系統(tǒng)也常會出現(xiàn)一些故障，現(xiàn)提供一些故障現(xiàn)象及其檢修方法。
低速冷凍離心機常見故障：
1.接通電源后,顯示離心腔溫度的溫度計表針立即打滿)超過40，制冷系統(tǒng)立即工作,即使把預置溫度調節(jié)器叭調到高于環(huán)境溫度的最大值40,制冷系統(tǒng)也一直工作不停。
低速冷凍離心機出現(xiàn)這種現(xiàn)象,表明測溫電路發(fā)生故障。測溫電路由測溫電橋及放大器組成。在正常情況下,測溫電橋的輸出電壓為0.3v左右,而經(jīng)過放大器的線性放大后，放大器的正常輸出電壓=2-+4V,使接輸出端的溫度計表針在-20到40的范圍內擺動。
上述故障現(xiàn)象有時是由于印刷線路板引腳氧化、或與接插座接觸不良而造成的,因為接觸不良也會造成相當于開路的效果。故當檢查發(fā)現(xiàn)并無失效時,應檢查印刷板的接觸是否良好以及是否有氧化現(xiàn)象。
2.啟動離心機后，壓縮機啟動制冷，但幾秒后，散熱器風機轉速明顯變慢。
遇到類似執(zhí)行部件故障時，要先看執(zhí)行部件本身有無故障，然后看驅使這些部件的"神經(jīng)系統(tǒng)"，即控制電路有無故障，最后判斷"大腦"，即主板是否有故障。
首先查看是否是風機本身轉動阻力大。在關閉電源的情況下，用手撥動風機扇葉，發(fā)現(xiàn)轉動很靈活，可排除該因素。檢查風機本身是否有故障。220V的電源引線與其他電路斷開，單獨供給220V的電源，此時風機轉動正常，且能維持長時間轉速不變，說明故障出在為風機供電的控制電路上。用固態(tài)繼電器替換損壞的元件，故障排除。
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