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機械密封在堿泵上的泄露分析及改(gai)進方案

通過(guo)對乙烯裝置堿液循(xun)環泵機械密封(feng)頻(pin)繁失效的(de)原因進行分析,改(gai)進了(le)密封(feng)結構和摩擦副(fu)材料,取得了(le)良(liang)好(hao)的(de)密封(feng)效果和經濟效益(yi)。
    乙烯裝置壓縮系(xi)統濃堿(jian)液(ye)循環(huan)泵(beng)是(shi)堿(jian)洗(xi)塔的(de)(de)(de)塔底(di)循環(huan)泵(beng),它將經裂解氣(qi)堿(jian)洗(xi)過的(de)(de)(de)堿(jian)液(ye)輸送到(dao)塔頂,使(shi)堿(jian)液(ye)循環(huan)使(shi)用。該泵(beng)在實際運(yun)行(xing)中,頻繁發(fa)生泄(xie)漏,機械密封在安裝運(yun)行(xing)一周左右開始微漏,1~2個月內泄(xie)漏量增大,無法(fa)繼續使(shi)用。嚴重影響了裝置的(de)(de)(de)環(huan)保達標和長期穩定運(yun)行(xing)。

   (1) 基(ji)本情況(kuang):該泵為單吸(xi)懸(xuan)臂臥式離心泵,主要(yao)技術參數如下(xia)
  介質成(cheng)份(fen):含膠狀、顆粒雜質的20%NaOH液體
  介質溫度:45℃
  介質粘度:1070CP
  流量:30m3/h
  揚程:18m
  吸入壓(ya)力:1.078MPa
  排出壓力:1.272MPa
  軸(zhou)功率(lv):2.7KW續使用。
  電(dian)機(ji)轉數:2950r/m

    將失(shi)效后的(de)機械密封(feng)解體(ti),其損壞情況(kuang)如下:
  (1)動(dong)環和動(dong)環座、軸套間的間隙(xi)被阻塞
  (2)動(dong)環和靜環有環狀磨損痕(hen)跡
  (3)密封腔內(nei)有焦狀聚合物、顆粒等雜質和結晶(jing)物
  (4)彈(dan)簧銹(xiu)蝕嚴重,被(bei)雜質(zhi)和結(jie)晶物(wu)卡澀,彈(dan)性不足。

 (2)失效分析

   一般(ban)機(ji)械(xie)(xie)密封(feng)失效(xiao)(xiao)主要有4種形式,即腐(fu)蝕、熱(re)損(sun)、磨損(sun)和安裝、運轉等因素引(yin)起的(de)(de)失效(xiao)(xiao)。該泵(beng)解體后密封(feng)面無劃痕和磨損(sun),因此可以排(pai)除(chu)密封(feng)面物理損(sun)傷方面的(de)(de)原因。考慮到密封(feng)腔內結(jie)晶物和銹皮較多(duo),同(tong)時結(jie)合機(ji)械(xie)(xie)密封(feng)失效(xiao)(xiao)的(de)(de)諸(zhu)多(duo)表現,初步(bu)判定所輸送介質(zhi)的(de)(de)易結(jie)晶性和腐(fu)蝕性是引(yin)起密封(feng)失效(xiao)(xiao)的(de)(de)主要原因。

3)改進措施

  a.改(gai)變彈(dan)性(xing)元(yuan)件(jian)結構:將(jiang)(jiang)彈(dan)性(xing)元(yuan)件(jian)由(you)彈(dan)簧改(gai)為波紋管(guan),波紋管(guan)既(ji)(ji)是彈(dan)性(xing)元(yuan)件(jian)又(you)是動(dong)環的(de)(de)輔助密(mi)封(feng)(feng)圈,省去(qu)原動(dong)環與軸套間的(de)(de)O型圈,只須(xu)在動(dong)環座(zuo)尾處(chu)加一密(mi)封(feng)(feng)墊封(feng)(feng)住該(gai)處(chu)的(de)(de)物料,這樣(yang)既(ji)(ji)解決(jue)了O型圈密(mi)封(feng)(feng)與補(bu)(bu)償(chang)(chang)(chang)的(de)(de)矛(mao)盾,又(you)將(jiang)(jiang)原準(zhun)靜密(mi)封(feng)(feng)改(gai)為完全靜密(mi)封(feng)(feng),使(shi)密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)可靠性(xing)提高(gao)(gao)。改(gai)用波紋管(guan)還省去(qu)了彈(dan)簧機械密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)傳動(dong)銷以及動(dong)環與動(dong)環座(zuo)之間的(de)(de)配(pei)合面,避免了由(you)固體(ti)顆粒物的(de)(de)沉積而引起的(de)(de)動(dong)環動(dong)作(zuo)失靈,進一步提高(gao)(gao)了機封(feng)(feng)的(de)(de)整體(ti)性(xing)能。波紋管(guan)既(ji)(ji)提供彈(dan)性(xing)補(bu)(bu)償(chang)(chang)(chang)又(you)提供扭矩,具有(you)更(geng)好的(de)(de)追(zhui)隨性(xing)和補(bu)(bu)償(chang)(chang)(chang)能力。

  b.靜環(huan)(huan)(huan)補(bu)償(chang)(chang)取代動(dong)環(huan)(huan)(huan)補(bu)償(chang)(chang):在機(ji)封組(zu)件(jian)中動(dong)環(huan)(huan)(huan)部(bu)(bu)分的質(zhi)量(liang)遠比靜環(huan)(huan)(huan)部(bu)(bu)分大,故運(yun)轉起來(lai)旋(xuan)轉動(dong)量(liang)也大。改為(wei)靜環(huan)(huan)(huan)補(bu)償(chang)(chang)后降低了(le)旋(xuan)轉動(dong)量(liang),提高了(le)整個(ge)機(ji)封組(zu)件(jian)的穩定(ding)性和可(ke)靠性。

  c.增(zeng)大(da)動環(huan)與軸(zhou)套(tao)間隙:增(zeng)大(da)該間隙可避免(mian)結(jie)晶(jing)物(wu)和銹皮的(de)沉(chen)積,在保證端面比壓的(de)前提下增(zeng)大(da)動環(huan)內徑或減小軸(zhou)套(tao)內徑均(jun)可。根據有(you)關資料推薦(jian),將間隙由原(yuan)來的(de)0.38mm增(zeng)至0.5mm。

  d.適當增大沖(chong)冼線孔(kong)徑:針對結晶物和銹皮較多的實際(ji)情況,增加(jia)沖(chong)洗(xi)(xi)量可以(yi)有效地(di)解決(jue)固體(ti)顆(ke)粒物的沉(chen)積,故(gu)須將(jiang)原(yuan)沖(chong)洗(xi)(xi)線孔(kong)徑由(you)12.7mm增至19.05mm。但應注意,過大地(di)增加(jia)孔(kong)徑會降(jiang)低泵(beng)的效率。

  e.增(zeng)加入口濾(lv)網目數:增(zeng)加濾(lv)網目數可(ke)有效(xiao)防止固體顆粒物(wu)進入密封腔,為機械(xie)密封提供(gong)較(jiao)為理想的工作(zuo)環境。