一种电动滤水器转动轴密封结构的具体设计

                       一种电动滤水器转动轴密封结构
技术领域
[0001] 本实用新型属于密封结构领域，特别涉及一种电动滤水器转动轴密封结构。
背景技术
[0002] 电动滤水器是汽轮机凝结器装置的重要设备，其作用是过滤冷却水，除去可能堵
塞换热器的杂物，提高换热器冷却水管的清洁度，提高换热效率，降低发电煤耗。电动滤水
器结构如图 1 所示。它是由减速机、减速机连接座、转动轴密封装置、上筒体、下筒体、转动
轴、轴承压盖、轴承、滤芯进水腔、滤芯、滤芯进水腔支撑板、反冲洗排污斗、电动排污阀等部
分组成。该滤水器，利用负压产生反冲效果，清理掉水中杂物。冷却水从滤芯内部往外部流
动，垃圾积在滤芯内网壁上。十只滤芯沿圆周均布，排污时，反冲洗排污斗对准某一滤芯，电
动排污阀打开后排污管内形成负压，冷却水由滤芯外部反向流入内部，从反冲洗排污斗排
出，滤芯内网壁上的垃圾被冲走。间隔一定时间后，减速机带动反冲洗排污斗转动至下一个
滤芯，该滤芯开始清理 ......10 个滤芯依次清理完为一个清洗周期，清洗完毕电动排污阀
关闭。反冲洗排污斗不转动时，垃圾积在滤芯内壁上，检测滤芯前后压差，压差升高到定值
时，表明垃圾聚集较多，自动启动清理程序。
[0003] 2012 年 1 月 24 日，投用 #3 机电动滤水器不久，其减速机连接座法兰即爆裂。2012
年2月9日，把厂家新发来的减速机总成装上去，通电试运行，减速机连接座法兰又爆裂。对
#3 机电动滤水器减速机连接座法兰两次爆裂的问题，设备部汽机专业组织有关人员进行了
损坏的原因分析。分析认为电动滤水器筒体内发生了动静碰磨的缺陷，动静碰磨导致阻力
转矩增大，最终导致机体薄弱环节爆裂。
[0004] 根据电动滤水器的工作原理，如图 2 所示，当电动排污阀打开后，因反冲洗排污斗
内部为负压，故内外壁就形成压差。根据图反冲洗排污斗形状及尺寸，可以算出反冲洗排污
斗的迎流口承压面积。依据压差值和承压面积可以计算出反冲洗排污斗在正常排污时约受
1510N 的轴向力作用，轴向力方向由下指向上。正常排污时，该轴向力总是力图使反冲洗排
污斗和轴朝上方向窜动，这就加剧了轴承的载荷，使之更易损坏。该轴向力的存在是由电动
滤水器的工作原理所决定的，不可能消除它。在改造时，应该充分重视该轴向力的影响。
[0005] 解体转动轴密封装置，发现轴承室里装满了泥沙和水，轴承的弹珠破碎及外圈破
裂。分析认为轴承室仅有一只骨架密封胶圈的密封效果差，是导致泥沙和水进入轴承室的
原因。泥沙和水使轴承弹珠及外圈失去润滑而产生锈蚀坑点，进而使轴承在运行中局部受
力增大，使外圈破裂。轴承弹珠及外圈破碎后，导致轴的轴向定位无依靠，当电动排污阀打
开时，此时作用在反冲洗排污斗上的轴向力使反冲洗排污斗和轴一起向上窜动。当轴向窜
动量超过 4mm 时，反冲洗排污斗就与进水腔盖板碰磨，碰磨就会发生卡死，卡死后就使阻力
转矩远远超过设计值 (102kg.m)。从 2012 年 2 月 10 日解体检查发现反冲洗排污斗与进水
腔盖板有碰磨的现象来判断，反冲洗排污斗与进水腔盖板卡死是造成减速机转矩传递环节
薄弱处 -- 减速机连接座法兰爆裂的原因。而造成反冲洗排污斗与进水腔盖板卡死的根本
原因是转动轴密封装置的密封结构不合理。连接支座法兰材料是铸铁，发生两次爆裂，说明
其强度不足。
[0006] 因此需要对电动滤水器的转动轴密封装置进行改进，以保证正常的生产运行