工业用水和废水系统通过收集、分配和处理设施泵送大量的水，以最大效率运行。随着这些经过处理的流体数量的增加，系统要求的复杂性也随之增加。
此外，市政当局和废物处理厂经常运行旋转设备，如垂直涡轮泵，这可能是密封的挑战。BETVICTOR体育官网
至关重要的是，泵系统的设计既要处理典型的处理水量，也要处理由于雨水过多和密封不当等因素造成的最大径流量。
众所周知，100多年前设计的传统主轴密封装置仍然是今天仍然使用的主要密封技术。然而，当最终用户为他们的水和废水应用选择最佳密封解决方案时，他们必须掌握哪些先进的技术可以最适合他们设施的特定需求。
与流体密封专家合作建立基线并更好地了解您的设施使用了多少水是很重要的。在此基础上，团队可以解决影响泵系统整体轴密封和可靠性的更大问题，包括轴尺寸、处理水中的沉积物含量、泄漏率、启动条件、水压、泵速、振动和空化。这些都影响着密封技术和泵的长期成功。
本文将讨论在水和废水处理中进行用水研究的重要性，以更好地了解工厂中损失了多少水，以及团队如何合作创建定制工程解决方案，如机械密封，以消除泄漏并提高整体系统可靠性。
你对植物的水分了解多少?
所有的工业工厂都以某种方式使用水来有效运作。工业水处理系统根据每个设施的需求而有所不同，那么制造商、维护技术人员和工厂团队如何确切地知道他们的工厂消耗了多少水呢?这是至关重要的，因为了解工业水处理系统和水的使用可以帮助任何工厂节约用水和省钱。
水处理系统
工业水处理系统可以简单而紧凑。它们也可能是复杂的、多单元的过程。这些系统用于处理许多不同工厂应用的水。它们使水更适合消费、生产甚至处理。所选择的技术——以及它们在每个系统中出现的顺序——取决于要去除哪些污染物。
一些最受欢迎的工业水处理系统包括:
原水处理系统:
用于水源水的预处理和优化。这是自然存在于环境中的水。该系统提高了特定应用的生产效率和工艺性能。
锅炉给水处理系统:处理水以保护锅炉部件和管道。它们可以去除锅炉和/或补给给水中的污染物。这些污染物会导致水垢积聚以及其他可能对设备有害的问题。
冷却塔水处理系统：
用于保护冷却塔部件不受损坏。这种损坏可能是由给水、循环水和排污水中的污染物引起的。
污水处理系统:
将使用过的溪流转化为可重复使用或安全排放到环境或市政处理设施的废水。
工厂必须决定是否需要工业水处理系统。他们还必须决定选择哪一个。咨询合格的水处理专家可以帮助团队做出这些决定。它们还可以帮助工厂确定目标和预算。
为什么要进行用水研究?
水的处理既昂贵又耗能。如果工厂不能有效地利用这些水，用户可能会把钱送进下水道。
机械密封和/或填料冲洗是工厂可能无意中产生废水的一个领域。为了确保水的使用尽可能高效，用户需要了解他们的工厂当前的用水情况。一项用水研究每年可以节省数百万加仑，并帮助植物:
- 减少用水
- 延长设备寿命
- 消除工艺稀释
- 降低蒸发成本
- 减少加工成本
- 减少对大气的泄漏
- 减少对设备的腐蚀
- 减少内务问题
这个过程需要什么?
流体密封专家使用超声波检测来检查工厂的介质、冲洗水和泄漏率。此审核有助于确定最佳冲洗水策略。
例如，许多工厂保持较高的冲洗流速。然而，它们不能将冲洗压力维持在填料箱压力以上的15至20磅/平方英寸(psi)。工厂应专注于维持压力，而不是流量，以最大化密封和填料性能。
在用水研究期间，专家提供了一份设施当前用水量的摘要。与此同时，他们为工厂里的每个填料箱制定了一套节水策略。完成用水研究通常需要一到两周的时间。
例如，一个典型的造纸厂或化工厂每年平均使用200万到300万加仑的水。将这个数量乘以每一个旋转的设备，你会发现减少整体用水量的巨大机会是存在的。
其中一项研究是在一家食品加工厂进行的。由于固体含量高，它的下水道费用每月接近100万美元。他们决定在许多资产上增加闭环系统，这成功地减少了水泵和阀门的用水量。BETVICTOR体育官网
从水使用研究中收集的信息可以帮助做出关键的下一步决策:哪种密封技术最适合这种特定的应用?
工业应用的压缩包装
传统密封(压缩填料)最初设计于20世纪初，是用于防止产品泄漏和延长泵、阀门和其他旋转设备寿命的最古老和最常见的密封设备类型。BETVICTOR体育官网几十年来，大多数填料只是将润滑的植物纤维插入泵体或阀体与其旋转部件之间的填料箱内。
现在，聚四氟乙烯(PTFE)纱、石墨纱和碳纱等特殊纤维材料被用于制造包装，不仅符合更严格的用水标准，而且还可以承受更高的温度、更快的轴速和更宽的pH值范围。历史表明，在某些应用中，达到三年或更长时间的平均封装寿命是可能的。
压缩包装通常是原始设备制造商选择的密封解决方案，因为它是一种多功能、经济有效的选择，不需要拆卸泵或安装设备。BETVICTOR体育官网这对于需要特殊处理设备来提升和移动的大型泵非常重要，并且对BETVICTOR体育官网工厂操作至关重要，不能分配停机时间。在关键应用中，例如使用大型泵来移动污水流的进水或出水泵，停机时间可能是有害的，特别是在不确定的天气条件下，当时间不是奢侈的时候，额外的水流进入处理厂。BETVICTOR体育官网
清洁、环保的液体通常可以用编织压缩填料密封;然而，虽然压缩填料是一种灵活且经过验证的密封装置，但它需要在磨合期间进行维护。填料在与泵轴或泵套密封的动态密封区域磨损，如果使用不当，会影响泵的运行寿命，并导致昂贵的轴承、套筒和部件更换停机时间。
最重要的是，安装了压缩填料的填料箱通常必须泄漏最小量，通常使其不完全适合废水等对环境有害的液体。
即使在流体环境安全的应用中，由于内务问题、安全问题和昂贵的产品，工厂也可能不允许这种泄漏。
由于压缩填料通常必须泄漏，且单密封允许蒸汽逸出，因此废水等危险或腐蚀性流体必须采用双密封配置密封，并使用水、合成润滑剂或乙二醇等外部屏障流体进行润滑。
需要更坚固的密封解决方案
机械密封是一种用于密封旋转轴上流体的装置。与动态密封在填料与泵轴或泵套之间径向进行的压缩填料不同，机械密封由两个平面组成——一个是旋转的，另一个是固定的，垂直于轴，消除了填料引起的轴磨损。旋转密封环对固定阀座环的旋转会导致主密封界面上的快速压降，这是由于密封面之间液体分子的摩擦造成的。液体分子还充当小球轴承，以润滑和减少摩擦，减少热量和磨损。
机械密封设计为无泄漏，提高了整体密封的可靠性，最大限度地减少了泄漏引起的泵损坏和安全问题。在污水处理设施或水处理厂等环境中消除这种泄漏，将减少轴承污染和设备过早故障的几率，这将不可避免地消除附带损害，降低整体运营成本。
在处理含固体含量较高的工艺流体时，如城市废水，需要坚固的密封，而消除或减少轴磨损的密封技术至关重要。在这些过程中，压缩包装可能不是首选，因为颗粒可能嵌入包装中，很难冲洗掉。这将导致过度的磨损和摩擦，使填料不适合泥浆应用。这种类型的工业应用的一种密封是带有外部冲洗系统的单一机械密封。下一个解决方案是双层机械密封。另一种选择是气封系统，该系统由非接触式串联密封组成，使用空气密封和水清洗和冷却填料箱，最大限度地减少或消除颗粒对密封部件的损坏。系统包括:
- 两个轴支承衬套，最大限度地减少轴偏转
- 气封
- 冲水用的灯笼环
由于气封是非接触式的，并且浮在轴的上方，因此该系统消耗的能量很少。它还能抵抗破坏或破坏传统密封件和泵的系统条件，包括管道应变、不对中、偏离最佳效率点(BEP)操作和空化。BETVICTOR体育官网
对于污水处理等行业的泵系统运营商和设施来说，与密封专家合作确定应该解决哪些问题是至关重要的。通过用水研究和设备检查，这些专家可以提供满足工厂需求的定制密封解决方案，并为组建团队提供培训，以确保未来的成功。
这不仅可以减少危险废物的泄漏，改善现场的安全条件，减少停机时间，而且每年可以节省数百万加仑的水。