在托尼奖获奖音乐剧《Hamilton》中，最具影响力的场景之一是Aaron Burr哀叹自己永远无法“在决策的房间里”。在那个满是领导人的房间里发生的事情是如此伟大，他渴望在那里。当然，他责怪Hamilton把他拒之门外。

填料函是泵内大部分活动发生的空间，你是否希望自己能看到填料函的内部？对于离心泵来说，毫无疑问，泵吸入口、叶轮和壳体等过流零部件受到了很多关注。然而，流体抑制、轴运动、轴密封、电机连接（以及潜在的污染点 - 冲洗液或隔离液进入流程液体/流程液体进入冲洗液或隔离液）却都发生在（填料函）这个小而重要的空间内。

填料函是这一切发生的地方，也充满了潜在故障的可能性。那么，我们如何保护这种臭名昭著的泄漏路径、提高填料函的可靠性并最终提高泵的可靠性呢？虽然填料的选择和正确的安装是关键，但如果液封环安装不正确或者被堵塞，则故障迫在眉睫。

液封环通常位于离心泵中每个填料组的中间位置。它们是简单的组件，但如果在选择、安装或操作它们时出现错误，那么填料函可能会出现大问题。液封环放置在每个填料组的填料圈中间，可延长填料、填料函和轴的使用寿命。最终，液封环延长了泵系统的使用寿命。

液封环有三个用途：保护、冷却和润滑。它们通过提供冲洗水的接入点来保护填料函和已安装的填料。如果流程液体或其它污染物进入填料函并且没有被冲洗水去除，则会出现几个问题，包括：

1）填料损坏或毁坏

2）轴或轴套损伤

3）填料函磨损

虽然液封环是泵系统中一个不起眼的零件，但选择一个高质量的液封环将延长其自身和系统的使用寿命。由于填料函中产生的热量，低质量的塑料会导致问题。随着时间的推移，材料可能会软化或融化。如果发生这种情况，液封环将不再起到保护、冷却和润滑的作用。

为了做出正确的材料选择，应该考虑以下几个因素：

1）使用什么冲洗介质？

2）系统压力是多少？

3）是否需要柔性液封环？

4）流程液体中是否含有磨蚀性颗粒？

5）接触液封环的液体的化学成分是什么？

6）是否存在卫生方面的要求或问题？

7）运行过程中的系统温度是多少？

8）是否易于维护？

9）工厂是否有财务限制？

回顾历史，液封环由许多不同的材料制成，包括黄铜、其它金属和低质量塑料。理想的材料主要是聚四氟乙烯（PTFE）或聚醚醚酮（PEEK）。PTFE和PEEK的优缺点见表1。

PTFE是液封环的标准材料，它能够承受较宽的温度范围 【-300 °F到400 °F（-184 °C到204 °C）】，而很少有其它材料可以很好地满足相同或相似的工况。PTFE符合美国食品和药物管理局的规定，具有广泛的耐化学性。

虽然PTFE是温度高达400 °F的标准选择，但填料函中的某些流程超过400 °F。在这些应用中，PEEK在400 °F至500 °F的温度下是更好的材料选择。这是一个不错的选择，性能良好，但成本更高。如果温度超过 500 °F，则应使用青铜或合金材料。

由于近95%的工业应用使用PTFE，下一个决定将是是否使用标准机加工的PTFE液封环还是柔性液封环。如果工厂的轴具有相同规格或只有几个不同的尺寸，则机加工的标准液封环可能是正确的选择（见图3）。但是，如果涉及许多不同尺寸的泵和轴，柔性的原始PTFE液封环可能是更好的选择（见图4）。有了这种材料，最终用户可以测量和切割液封环，以适应他们所面临的工作轴。

大多数填料组有五圈填料。液封环可以安装在第二圈或第三圈填料后面。这完全取决于填料函的冲洗端口所在的位置。为了确保液封环安装正确，可以通过冲洗口插入一个小物体来感受液封环的位置。

一旦完成这项工作，并安装了所有填料圈和填料随动件，最终用户应该安装适当的冲洗装置并开始冲洗填料函。由于许多原因，在泵运行之前开始冲洗是很重要的。其中一个原因是确保冲洗水正确地通过液封环进入填料函。

必须注意确保液封环与轴的配合是正确的。大多数液封环的内径配合较大，外径配合更紧密，因此摩擦热不是问题。

液封环可能会出现一些问题。首先是安装不正确，可能会导致冲洗和润滑不当。这将导致填料可能过热或被流程液体中的颗粒损坏。如果没有润滑，填料函和轴可能会损坏。在安装液封环并将其与冲洗端口对齐时，确保适当的冲洗和冷却至关重要。

如果流体中固体颗粒含量高，液封环上的冲洗孔可能会出现堵塞（图6）。这将阻止冲洗液进入填料函，再次导致填料、轴/套筒或填料函壁的磨损和损坏。

在某些应用中，液封环可以连接到衬套并作为一个单元安装在填料函中。虽然这可能有助于稳定轴的偏转，但也可能会出现其它问题。特别是，如果液封环堵塞了，取出它就会变得更加麻烦和昂贵。即使衬套可能未损坏，也必须更换两个系统零件（衬套和液封环）。

这种组合配置的另一个潜在问题是，该组件可能会卡在泵内并且更难拆卸。在东南造纸厂的一个水力碎浆机应用中，团队需要拆卸水力碎浆机中的填料并重新装入。而拆卸衬套液封环组件却花了将近15个小时，因为它充满了磨损的填料纤维并且卡在轴上。在大多数情况下，建议使用单独的液封环和衬套。