威乐立式离心泵机封更换技术专利，让运维效率提升80%

威乐发表于：2025-07-25 13:30:41 来自：暖通家

　　在市政供水、工业循环水系统等高压多级泵应用场景中，机械密封（机封）的定期保养一直是运维痛点。

　　为什么我们需要对机封进行定期的维护与更换？

　　高压工况下的磨损加剧：高压多级泵运行时，机械密封需承受极高的流体压力（如市政供水扬程可达百米以上，工业循环水系统压力常达数兆帕）。高压会加速密封面的摩擦损耗，尤其在频繁启停或流量波动时，瞬时冲击力易导致密封面变形或裂纹，缩短使用寿命。

　　介质腐蚀与颗粒磨损：市政供水可能含氯离子、硬度较高的矿物质，工业循环水常含腐蚀性介质（如酸碱性废水）或悬浮颗粒（如泥沙、金属碎屑）。这些物质会侵蚀密封材料（如石墨、陶瓷），导致密封面粗糙化，增加泄漏风险。

　　预防性维护需求：机械密封属于易损件，即便无明显泄漏，其性能也会随运行时间衰减。高压场景下，密封失效可能导致突发性泄漏，引发安全事故或环境污染。因此，多数企业采取定期更换策略（如每1-2年更换一次）。

　　在传统立式离心泵的设计中，机械密封（机封）的更换往往需要先将电机整体拆卸。

　　这一过程存在多重痛点，导致运维效率低下、成本高昂，具体表现为以下几个方面：

　　结构设计局限性：电机与泵体深度耦合

　　传统立式离心泵的电机与泵体通常采用刚性连接（如联轴器直连或法兰固定），机封位于泵轴末端靠近电机的位置。更换机封时，必须先拆除电机，否则无法暴露机封组件。

　　泵房或安装环境空间狭小时，拆卸笨重的电机（尤其是大功率型号）需额外吊装设备，操作空间不足会进一步延长作业时间。

　　维护步骤繁琐，耗时耗力

　　环节繁琐：需依次断开电源、拆除电机固定螺栓、移除联轴器、吊装电机至地面，才能接触到机封。

　　精准对中要求：重新安装电机时需重新校准泵轴与电机轴的同轴度，稍有偏差会导致运行振动或轴承损坏，进一步增加调试难度和时间成本。

　　高成本与潜在风险

　　成本高昂：需专业团队协作（如钳工、电工），人力成本叠加设备租赁费用（如起重机、叉车）。

　　设备损坏风险：拆卸过程中可能因操作不当导致电机轴承损伤、联轴器变形或泵体密封面划痕，引发二次故障。

　　威乐（中国）水泵系统有限公司最新专利技术（ZL 202111631528.5）通过创新结构设计，实现单人免拆电机快速更换机封，为行业带来颠覆性解决方案。

　　技术突破：中间节设计破解行业难题

　　传统立式离心泵的电机输出轴与泵轴直接连接，机封位于两者之间，更换时必须拆除电机和联轴器。

　　而威乐专利提出“中间节+可拆卸轴套”结构，在电机输出轴与泵轴之间增设可快速拆装的中间节：

　　增加中间节部件后，使得输出轴与泵轴间隙尺寸≥机封轴向长度，实现三大优势：

　　1、单人操作：无需拆卸电机，1小时内完成机封更换

　　2、结构简化：通过螺栓连接中间节与轴套，避免复杂对中调试

　　3、兼容性强：适配现有泵体，无需改造管路系统*威乐立式多级泵免拆卸维修示意

　　应用场景：从智慧泵房到工业循环水系统

　　该专利已应用于威乐Helix系列立式多级离心泵，显著降低运维成本：

　　市政供水：二次加压泵房机封更换人力成本降低70%；

　　工业领域：化工循环水系统停机时间缩短80%；

　　商业建筑：空调冷冻水系统维护效率提升50%。

　　明星产品：Wilo-Helix立式多级离心泵

　　作为威乐在市政供水、工业、商用建筑等领域的明星产品，除了此项专利的加持外，Wilo-Helix立式多级离心泵还拥有如下优秀特性，并获得了众多客户的认可：

　　1、全新水力模型设计：Wilo-Helix水泵应用全新水力模型，保障了水泵高效、稳定的日常运行

　　Wilo-Helix水泵在开发伊始就应用了ANSYS公司的CFX设计工具，在CFX的高准确度、高稳健性以及先进的湍流模型支持下，威乐研发人员为Helix水泵设计了全新的3D水力模型系统。

　　这个全新的水力模型系统放弃了传统2D叶轮模型，成功应用全新3D叶轮模型，保证了更高的效率与更稳定的流场。

　　全新3D水力模型系统除了保障水泵的高效运行之外，还为水泵提供了低汽蚀余量（NPSHr）特性，使水泵更加适应来水压力较低，水箱液位偏低等极端工况，，确保了Helix水泵能够在更广泛的工况条件下持续稳定运行。

　　2、联轴节滚动球轴承：创新研发的联轴节滚动球轴承让Helix水泵电机运行更稳定，维护成本更低

　　威乐创新研发了联轴节滚动球轴承，并应用在Wilo-Helix水泵系列产品上，此创新设计将水泵运行时流体作用力充分承载于该结构，平衡了运转过程中水泵产生的轴向力，使电机内部轴承仅承受转矩，极大的增加了电机轴承运行寿命，延长了水泵的保养检修周期，节约了客户运维的成本。彻底解决了在传统立式多级泵的日常运行中，泵体与电机的连接轴承受着不稳定轴向力作用，长期影响下导致电机轴承磨损与水泵运行故障的问题。