盘根（编制盘根）（packing）也叫密封填料，通常由较柔软的线状物编织而成，通常截面积是正方形或长方形、圆形的条状物填充在密封腔体内,从而实现密封。填料密封最早是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻止液流泄漏，主要用作提水机械的轴封。由于填料来源广泛，加工容易，价格低廉，密封可靠，操作简单，所以沿用至今。如今盘根被广泛用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封、活塞泵、往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。编织盘根是由膨胀石墨线经编织而成，常用于除强氧化剂外的大多场合，可用于沸水、高温、高压蒸汽、换热介质、油类、酸、碱、氢气、氨、有机溶剂、碳氢化合物、低温液体等介质。它是一种独一无二的新型密封盘根。盘根工作原理轴表面在微观情况下非常不平整，与盘根只能部分贴合。所以盘根和轴之间存在微小的间隙，就像迷宫一样。介质在迷宫被多次截流，从而达到密封作用。填料密封由填料装于填料函内，通过填料压盖将填料压紧在轴的表面。由于轴表面总有些粗糙，其与填料只能是部分贴合，而部分未接触，此就形成无数个迷宫。当带压介质通过轴表面时，介质被多次节流，凭借这“迷宫效应"而达到密封。填料与轴表面的贴合、摩擦，也类似滑动轴承，固应有足够的液体进行润滑，以保证密封有一定的寿命，即所谓的“轴承效应"。由此可见良好的填料密封，即是迷宫效应和轴承效应的综合。
填料对轴的压紧力通过拧紧压盖螺栓产生。由于填料是弹塑性体，当受到轴向压紧后，产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少，同时所产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面而阻止介质外漏。径向压紧力的分布由外端（压盖）向内端，先是急剧递减后趋平缓，介质压力的分布由内端逐渐向外端递减，当外端介质压力为零时，则泄漏很少，大于零时泄漏。
盘根主要以石墨、各种纤维为主要材料，根据不同的要求，采用碳纤维、铜丝、304、316L、茵苛镍合金丝等材料加强。金芳纶纤维盘根、黄芳纶纤维盘根、芳纶纤维交织白四氟盘根、 芳纶纤维交织黑四氟盘根 该系列盘根以芳纶纤维为主要材料，多次浸渍润滑剂、四氟乳液等精密编制而成。有较好的高回弹、耐化学性、低冷流、高线速，与其它类型的盘根比较，它能抵抗颗粒结晶介质和更高的温度。既可单独使用也可与其它盘根组合。主要用于介质颗粒多、易磨损工况下。
四氟系列
白四氟盘根、黑四氟盘根、白四氟交织芳纶纤维盘根、黑四氟交织芳纶纤维盘根、 四氟预氧丝盘根、白四氟浸硅油盘根、白四氟浸胶心盘根 该系列盘根以聚四氟乙烯为主要材料。具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的温度下长期工作，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化。主要用于不允许污染的工况环境下卫生级、腐蚀性强等要求较高、线速度高、易磨损等工况下。
柔性石墨盘根、金属增强石墨盘根、碳纤维增强石墨盘根、碳纤维金属增强石墨盘根 该系列盘根特性以石墨为主体材料精工编制而成。具有良好的自润滑性及导热性，摩擦系数小，通用性强，柔软性好，强度高，对轴杆有保护作用等优点。根据不同的要求，可采用碳纤维、铜丝、304、316L、茵苛镍合金丝等材料加强。主要用于高温高压的工况下。
碳纤维系列
碳纤维增强石墨盘根、碳纤维金属增强石墨盘根 该系列盘根主要以碳纤维为主题材料， 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，碳纤维无蠕变，耐疲劳性好，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，导热性好。主要用于高温高压耐磨工况下。以超强弹性硅胶芯包覆于高品质的合成纤维内，经多次浸渍四氟乳液、润滑剂、阻隔剂编织而成。可以有效的吸收机械振动，控制因振动产生缝隙的泄漏。具有优异的回弹性、自润滑性、柔韧性、耐磨性、较高的抗拉强度、较好的耐化学性等。
另外还有亚克力盘根、高水基盘根、竺麻盘根等来满足各种不同的工况需求。在苛刻工况条件下，特别是超高温氧化条件下，需要具有极好的耐高温高压性能、低导热系数、非燃烧性等优点的高品质材料编织。蛭石盘根广泛应用在超高温、高压恶劣环境下的水、蒸汽、酸、碱等介质中。用于管道等处的绝热防火，容器、加热器、人孔、炉门口加热器、高温法兰等处的静密封。蛭石盘根虽然长相平平，但却是盘根中的耐高温王者。
如何选择合适的盘根?在挑选盘根时必须考虑到两件事。
①工况要求与盘根性能应相吻合。可根据相关技术数据来选择最能符合要求的盘根。②必须根据密封要求正确选择盘根尺寸。为了确定横截面，请用以下公式测算：有损伤的装置可能需要稍大横截面的盘根，以此来弥补损伤。（盘根的技术使用详见www.chem1024.com，或直接咨询知为材料-简诺联合密封）
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下面以电厂的循环水泵盘根密封技术改造及选用举例说明：对电厂的重要辅助设备循环水泵采用新型材料进行轴封盘根技术改造,解决扬子石化有限责任公司热电厂1号循环水泵盘根漏水及烧瓦问题,保证了水泵的安全运行。由于新型材料和迷宫密封摩擦力减小,减少了水泵轴功率损失及设备泄漏,节约电、水能源,降低设备运行费用及检修费用。江苏扬子石化公司热电厂1号循环水泵型号为32SH-19A；功率58 kW；流量5 000 m3/h；扬程26 m；转速740 r/min，工作介质为循环水（常温清水）。该泵担负着全厂机组的凝汽器循环冷却水的输送任务，停泵直接影响机组凝汽器真空。该泵自投运以来一直存在轴盘根密封的泄漏问题。原设计盘根密封是一种冷却水外泄密封，冷却水泄漏增大及盘根压紧力增大使泵能耗增加。更重要是当泄漏量增大时，因设计不足水流易冲进泵的轴瓦箱体内，导致润滑油迅速乳化失效，多次出现烧坏轴瓦现象，有时2～3月即需要将泵解体更换盘根。因此对1号循环水泵进行了轴封改造。原密封结构为编织石棉盘根密封；用泵出口自冷却辅助密封。1 旧密封的机理及存在问题
1.1 机理
循环水泵出厂时采用盘根密封的机理是在泵轴的密封室里装入填料，填料与轴套、填料与填料室内壁接触之间有一个环状微小间隙，盘根在填料室内由于受轴向预紧力作用而变形，使每个盘根圈产生大小不等的径向压力从而填充环状间隙，由沿程阻力阻止介质泄漏。1.2 存在问题
编织石棉盘根及后来采用的碳纤维编织盘根弹力较差，对轴套不规则磨损严重，因此很短时间内即发生较大泄漏。调整盘根紧力后轴套磨损很快进一步加剧，必须更换盘根及轴套；同时盘根对轴套径向压力过大时，盘根与轴套摩擦力增加，功率损耗随之增大，达到轴功率的10%～15%；泄漏大时水流冲进轴瓦箱体内，发生烧坏轴瓦现象。而更换水封环里侧三圈盘根及轴套时要解体水泵，工作量极大。2 改造后新密封的结构与适用性
2.1 结构与机理
1号循环水泵改造中，在现有密封室内拆除了原有盘根、水封环及辅助密封自冷却水管。密封腔内、外两端各加两圈弹性较好、摩擦系数小的芳纶碳纤维编织盘根，以保证整体填料的轴向弹性恢复力；中间加入剪切式填料；原密封腔冷却水接头处用手动压力泵注满层状剪切式填料；适当调整预紧力。盘根密封的机理是：填满密封室内空隙与轴接触的这部分会粘住轴套的外表面，其线性纤维与轴或轴套一起旋转，形成一转动的填料层。当粘在填料室内壁的填料静止不动时，转动层与不动层之间有一摩擦层。摩擦层填料因有石墨和短纤维，之间形成轻微摩擦，而且近似于迷宫密封，阻止介质向外泄漏，其密封结构见图1。
当停泵时，泵轴静止不动。与介质接触的内圈盘根在液体压力的作用下，压缩CMS2000填料，由于填料自身的塑性及粘性将摩擦层的迷宫间隙堵住，阻止介质向外泄漏。盘根密封在摩擦层中以石墨作为润滑剂运动，故消耗轴功率仅为2%～3%。因盘根密封轴功率损耗较小，年节电耗1万多元。3年内只需加注约1/3新填料，且泵不用解体，减少了大量检修工作量及材料消耗，平均每年可节约人工及备用材料费（含轴瓦）约0.4万元；且循环水泵安稳运行，对机组发电产生的间接效益很大。
总结：1号循环水泵改造后，至今运行稳定、密封良好，未见泄漏，除了需给轴承补充些润滑油外，未做任何检修，达到了预定的改造目标。经运行考察，改造后能确保循环水泵运行5年以上再进行大修，并降低设备运行费用及检修费用。一般在各热电厂循环水泵均在3台以上，且功率更大，新型盘根材料的运用应予以大力推广。
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仲群 扬子石化有限责任公司热电厂
