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摘要：近年来，随着我国居民生活水平的不断提高，居民用电量逐渐增加，目前我国生产电力主要是通过水电厂发电进行的，水电站的运行与水轮机是分不开的。水轮机主轴密封件是保护水轮机的装置，该装置能够在很大程度上减少主轴和其他部件的漏水量。同时，如果水流入导水装置的润滑油中，主轴密封还可以防止转子室中的水流入导水装置，会影响水导装置的冷却时间，甚至会出现厂房被淹的情况，十分不利于水电厂的运转和发展，因此，水轮机的主轴密封件在水电站的运行中起着极其重要的作用。基于水轮主轴密封的重要性，本文主要分析了离心主轴密封的优缺点，希望对水电站水轮机主轴密封的发展有所帮助。
关键词：水电厂水轮机；主轴密封；离心式密封
一、水轮机主轴密封的概念及发展
随着经济的迅速发展，各种电子产品都在人民的生活中得到了广泛的运用，例如手机、电脑等，因此居民的用电量日趋上升。水电站作为电力生产的主要渠道，与人们的日常用电量密切相关。在实际过程中，水轮机的密封部件经常发生故障，这是影响水轮机安全运行的重要因素，因此，其工作的可靠性是当前水电行业关注的主要问题之一。随着住宅用电需求的不断增加，水轮机逐渐向大容量的趋势发展，导致密封件的磨损率较大，水轮机的漏水量的随之增加，使得水轮机的可靠性下降，并且减少了其使用寿命，降低了其工作效率，因此，在实际操作中，需要经常更换密封件以保持水轮机的正常运行。在这种情况下，出现了水轮机主轴密封，取代了传统的水轮机密封部件，在一定程度上提高了水电站工作的安全性和可靠性。
水轮机的主轴密封件主要是指旋转部件和固定部件之间的水密封装置，其可用于发电，停机和泵送该装置的情况。防止尾水溢出主轴和顶盖之间的间隙，避免导水轴承和顶盖淹没的情况，看来水轮主轴密封对水电站的稳定安全运行有很大影响。过去，我国传统水轮机的主轴密封和导轴承技术相对落后。随着中国科学技术的投入，水轮机技术人员越来越重视水力模型的发展和自动化的改进。中国水轮机的设计和开发能力得到了很大提高，世界前沿的许多水力模型和水电机组已经出现。它促进了中国水轮机主轴密封技术的不断发展和完善。
二，水电站水轮机主轴密封的意义
由于我国特有的地理特点和地势特点，我国河流在流动常常较多的泥沙，而水轮机的工作原理是将水能转换为由转轮选择的机械能，然后产生的机械能通过转轮的转动驱动发动机发电。实际上是一种能力转化装置。水轮机主要依赖的介质是水。特别是在雨季，过多的沙子会破坏密封方法，这就是密封装置在短时间内的磨损，并且会发生漏水。它不利于水轮机的正常使用，但也降低了密封件的使用寿命。水轮主轴密封的主要功能是保护主轴密封，保持轴承和机组的正常运行。
目前，我国水轮机主轴密封可根据工作性质和主轴密封结构进行分类。工作密封件主要分为扁平密封件、填料密封件以及端部密封件等。根据水轮机的主轴密封，它可分为接触密封和非接触密封，而非接触密封又可分为螺旋式密封和离心式密封两种。本文主要介绍的是水轮机主轴离心式密封，该种密封方式在一定程度上弥补了传统主轴密封方式的不足。
三、水电厂汽轮机主轴密封的优缺点
传统的水轮主轴密封装置存在装置磨损严重，更换周期短，维护量大的缺点。首先，主轴密封装置磨损严重，会出现甩水严重、大量漏水的现象，甚至有时会出现水淹水室的现象，同时也导致了水轮机的工作效率大大降低，影响了水电站的正常运行，给水电站造成了严重的经济损失。针对这种情况，可以采取在水车室安装水泵强排水的措施。将主轴密封的方式改为不接触式密封，但是此结构的拆卸及安装困难，需要耗费大量的时间与人力物力，十分不利于水电厂经济效益的提高。其次，主轴密封装置的更换时间较短，通常情况下，密封装置的使用时间为两年，第一年需要更换损件，第二年需要进行整体的更换，因此投入的成本较高。最后，维护的工作量大，由于密封装置的磨损量大，使用寿命短，增加了维护的工作量，通常情况下，每年都需要拆除水轮机轴承、轴承支架等部件，并且在安全运行期间需要每年维护，不仅大大增加了维修的工作量，而且增加了水轮机主轴运行过程中的风险。
随着中国科学技术的不断发展进步，我国水电站水轮机主轴密封方法也在不断发展和完善。目前，我国水电站最常用的密封方法是离心式密封，并且这种方式不容易受到高温的影响。根据这一特性，水力发电厂通常将它们应用于压差低或甚至接近零的地方。离心式密封方式的工作原理是：通过转子旋转使流体产生离心力，在流体产生离心力后，甩水可以利用离心力的作用控制水的甩出方向，具有良好的密封作用，从而避免水流进入缝隙，造成不良影响，达到保护水轮主轴的目的。同时，相对于其他的密封方式，离心式的密封性较好，该方式可以允许较大间隙的存在，可以控制含有更多杂质的水流，并且水轮主轴上的磨损相对较小，增加了水轮主轴的使用寿命。因此，水电厂在进行水轮机产品开发中使用的大多数水电站都是离心式密封结构，很少使用传统的主轴密封方法。这主要是由于离心密封方法结构简单，安装方便，后期维护调整方便。并且在出现故障后的检修十分方便，可以在一定程度上减少水电厂的维护成本，同时，它的使用寿命相对较长，且其可靠性和安全性相对较高，减少了水电厂的成本投入，增加了经济效益。
当进行密封方法基本能的计算时，需要首先计算压差，计算方法如图所示：
四、结束语
总而言之，在水电站运行期间，水轮机的主轴密封起着很大的作用，这会影响水轮机发动机的工作状态。因此具有良好密封性的水轮机能够在运行过程中处于安全可靠的状态。从中国水电站组件的角度来看，水轮机的主轴密封是一个小部件。但是，如果出现问题，将对整个水电站的运行产生影响，进行维修会增加水电厂人力资源的投入，甚至降低水力发电厂的效率，影响水电站的正常运行，给水电站造成巨大的经济损失。本文主要介绍了水电站水轮机主轴密封的意义以及离心密封方法的优缺点。希望能够在一定程度上推动主轴密封技术的进步和提高，从而推动我国水电站的发展。
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