丙烯腈废水泵轴封的改造.pdf

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第39卷,第2期
安徽化工
Vol39.No.2
2013年4月
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Apr.2013
丙烯腈废水泵轴封的改造
胡智胜
(中石化安庆分公司丙烯腈部,安徽安庆246001
摘要:分析了浓缩后丙烯腈废水的废水泵轴封故障原因,介绍了将单端机械密封改为双端面干气密封的改造情况,并说明了干气密封应
用过程中需要注意的事项。
关键词:废水泉;双端面干气密封;机械密封
doi:10.39695issn.1008-553X.2013.02.027
中图分类号:TQ051.21文献标识码:B文章编号:1008-553X(2013)02-0084-03
化工厂中废水泵的作用是用于输送浓缩后的废水。90%
由于废水泵机密封的摩擦副端面磨损严重机械密封2o
寿命很短,需经常更换,造成维修工作量大。干气密封在
动环或静环的端面上加工出均匀分布的浅槽,其深度在
10mA旋转时气体在流体动压和气体分子的共同作10
用下由外缘向中心流动时,气体体积就会逐渐缩小,进入
密封失效静态连接轴承液压联轴器其它
沟槽后即被引向中心并形成锥体气流,产生局部高压区,
图1废水泵故障统计
将动、静密封环打开,形成约3以m左右的气膜,两个配
(2)废水泵轴封失效的处理办法
对的动、静环端面由原来的紧密接触状态变为非接触状
在日常设备维护中,平均每15天更换轴封一次。为
态,由几何形槽的相对运动造成剪切流动而实现密封的解决工作介质为浓缩后废水的废水泵轴封寿命短以及
非接触。由于干气密封系统性能可靠,所以维护工作量检修频繁的问题,废水泵轴封由机械密封改为干气密
封。干气密封是二十世纪60年代从气体动压轴承基础
1丙烯腈废水泵的应用现状
上发展起来的一种新型非接触式密封。该密封利用流体
1.1泵型介绍
动力学原理,在密封端面上开设动压槽而实现密封端面
废水泵结构为单吸臣式离心泵,型号为H150-32-250。的非接触运行。随着干气密封技术日益成熟,其应用范
主要参数:流量为6mh,温度为110,扬程为82m,.轴围也越来越广。目前,干气密封正逐渐在离心泉及搅拌
功率为1KW。润滑方式为浸油润滑。
器上得以应用
轴封为分离式非平衡单珶簧,并圈弹簧传动型单端2废水泵双端面干气密封的工作原理
面103型机械密封。单弹簧与介质接触并且O型圈与
废水泵双端面干气密封是由旋转环、静环、弹簧、密
金属轴磨损。
封圈以及弹簧座和轴套组成。废水泵双端面干气密封旋
1.2废水泵失效分析及处理办法
转环密封面经过研磨、抛光处理,并在其上面加工出有
(1)废水泵轴封失效分析
特殊作用的流体动压槽。
废水泵自投运以来,故障统计见图1
废水泵双端面干气密封旋转环旋转时,密封气体被
从图1可以看出,密封失效占85%,轴承占8%,静吸入动压槽内,由外径朝向中心,径向分量朝着密封堰
态连接占2%,其它占3%,而液压和联轴器仅占1%。废流动。由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压
水泵造成频繁检修的主要原因是密封失效即轴封失效。缩,气体压力升高。在压力作用下,密封面被推开,流动
废水泵机械密封端面常常会出现磨损、热裂、变形、破损气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜,此气膜厚度
等状况,弹簧用久了会松解、断裂及侵蚀。辅佐密封圈也一般在3ルm左右。当气体静压力、弾簧力形成的闭合
会出现裂口、歪曲及变形、决裂等状况
力与气膜反力相等时,该气膜厚度十分稳定。废水泵双
收稿日期:2012-12-13
作者简介:胡智胜(1976-),男,安徽安庆人,工程师,从事化工设备技术管理工作,13063285133,05565381519,hxs.ash@sinopec.com。
胡智胜:内烯腈废水泉轴封的改造
端面干气密封面间的气膜具有良好的气膜刚度,能保证合力大于开启力,密封面合拢恢复到正常值。因此,只要
密封运转稳定可靠
在设计范围内,当外部干扰消失以后,气膜厚度就可以
正常条件下,作用在密封面上的闭合力(弹簧力和恢复到设计值。
介质力)等于开启力(气膜反力),密封工作在设计工作
可见,废水泵双端面干气密封的密封面间形成的气
间隙。当受到外部干扰,气膜厚度减小,则气膜反力増膜具有一定的气膜刚度,气膜刚度越大,废水泵双端面
加,开启力大于闭合力,迫使密封工作间隙增大,恢复至干气密封抗干扰能力越强,密封运行越稳定可靠。双端
正常值。相反,密封气膜厚度増大,则气膜反力减小,闭面集装式干气密封结构如图2所示
压表
压な调节过番止
单阿间
气入D
∞
图2废水泵双端面干气密封结构及系统
废水泵双端面干气密封具有以下特点
统是否有故障,保证废水泵双端面干气密封正常运转。
(1)用“气体阻塞”替代传统“液体阻塞”,即用带压3度水泵双端面干气密封及监测控制系统材质
密封气替代带压密封液,保证工艺介质实现“零逸出”。的选择
2)整套密封非接触运行,其功率消耗为传统双端3.1废水泵双端面干气密封材质
面密封的5%,使用寿命在2年以上,运行成本很低
废水泵双端面干气密封虽然在工作时端面为非接
(3)废水泵双端面干气密封控制系统结构简单。废触,但在开车时仍会有短暂的接触,这就要求配对材料
水泵双端面干气密封阻塞气采用工业氮气,压力为0.6~的耐磨性好。废水泵双端面干气密封动环采用低膨胀系
0.8MPa。
数、高弹性模量、高抗拉强度、高热导及高硬度硬质合
(4)废水泵双端面干气密封氮气或仪表风消耗量金,静环用浸渍石墨:即废水泵双端面干气密封摩擦为:
约0.03标准立方米/小时左右。
SiC对石墨,并且动环采用端面开槽环。辅助密封圈材质
(5)当密封气体压力低于设定值时(该值一般高于组件为氟橡胶。弹簧材质为1Cr18NiI2Mo2Ti。密封腔
密封腔压力0.05MPa左右),密封气压力有低于密封介体、压盖及轴套材质为1Cr18i9ri
质压力的可能,即密封介质有泄漏的危险。此时,废水泵3.2干气密封监測控制系统材质
双端面干气密封系统报警,提醒操作者检査密封供气系
精度过滤器型号为HF7-16-4-DP,基体材料为铝。