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如何改造潛水排污泵的機(jī)械密封

通常,在存在污染工藝流體的密封場(chǎng)合,主要采用普通的接觸式雙端面機(jī)械密封,兩密封之間通過(guò)阻塞流體輔助系統(tǒng)注入壓力高于被密封介質(zhì)壓力的阻塞流體,防止被密封介質(zhì)向外界的泄露。但在實(shí)際工程應(yīng)用中,常常由于諸多原因出現(xiàn)故障而不能有效地阻止被密封介質(zhì)的泄漏,尤其是對(duì)于輸送含固體顆粒介質(zhì)、頻繁開(kāi)停及易抽空的工藝流程泵,密封的可靠性遠(yuǎn)不如人意。某石化公司單體車間工藝裝置的污水排放泵,因密封效果不理想,其泄露成為亟待解決的問(wèn)題。

1、潛水排污泵機(jī)械密封技術(shù)參數(shù)

 該泵型號(hào)為WQ30-35-7.5,在正常工作時(shí),入口壓力接近常壓,出口壓力為0.55mpa,輸送溫度為常溫。采用的機(jī)械密封為雙端面內(nèi)裝多彈簧平衡型結(jié)構(gòu),密封面內(nèi)徑為35.2mm,外徑為44.2mm,端面寬度為4.5mm,平衡直徑為36.8mm.

2、工況條件下存在的問(wèn)題

 (1)隔離流體壓力小于被密封介質(zhì)壓力 為了保障雙端面的密封功能,理論上要求隔離流體的壓力必須高于被密封介質(zhì)的壓力0.1-0.15mpa,以防止含有一定毒性的介質(zhì)泄漏。但實(shí)際工程中,隔離流體的壓力不大于0.3mpa,小于被密封介質(zhì)的壓力0.55mpa,因此密封的使用效果并不理想。

(2)污水提升泵輸送介質(zhì)中含有大量的固體顆粒  由于排污泵是把工藝裝置中排放到儲(chǔ)罐中的各種工藝流體(包括大量的冷卻水)定時(shí)輸送到污水處理站進(jìn)行凈化處理,其中含有一定比例的雜質(zhì)類固體顆粒,極易進(jìn)入密封之間產(chǎn)生劇烈的磨粒磨損,使密封早期失效。若隔離流體輔助系統(tǒng)不能正常工作,出現(xiàn)隔離流體的壓力小于被密封介質(zhì)的壓力時(shí),固體顆粒就會(huì)進(jìn)入內(nèi)側(cè)密封的端面之間,其失效的概率大大增加。

(3)處于頻繁開(kāi)停狀態(tài)  當(dāng)污水儲(chǔ)罐中的液體抽送完畢后,泵自動(dòng)停止運(yùn)行,而當(dāng)儲(chǔ)罐中液體積聚到規(guī)定液位后,泵又自動(dòng)切換至運(yùn)行狀態(tài),正是由于泵處于頻繁的開(kāi)停狀態(tài),使機(jī)械密封出現(xiàn)周期性的不穩(wěn)定干摩狀態(tài),這也是密封頻繁失效的主要原因之一。

(4)泵易出現(xiàn)抽空  由于潛水排污泵處于頻繁的開(kāi)停狀態(tài),當(dāng)儲(chǔ)罐中液位下降到一定程度時(shí),很容易使泵出現(xiàn)抽空現(xiàn)象,產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲,此現(xiàn)象的產(chǎn)生必然導(dǎo)致密封出現(xiàn)不穩(wěn)定的工作狀態(tài),密封失效的可能性大大增加。

綜合以上分析可以得知,普通的雙端面接觸式機(jī)械密封由于自身密封原理的限制以及工況條件的特殊性,難以在此環(huán)境條件下保障密封的長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。而且,在穩(wěn)定工況條件下,雖然采用雙端面密封或串聯(lián)密封可基本上去除被密封介質(zhì)的泄漏,但密封輔助系統(tǒng)復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用大增,且輔助系統(tǒng)的可靠性直接影響到密封的使用效果。

3、潛水排污泵機(jī)械密封的改造

 由于錐面機(jī)械密封適合于含有固體懸濁物的泵送設(shè)備,所以將密封面改為錐面密封。靜環(huán)材料為填充四氟乙烯,動(dòng)環(huán)材料為不銹鋼,錐面噴涂碳化鎢。其主要特點(diǎn)如下。

(1)錐面機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)為一錐環(huán),隨著靜環(huán)的磨損,接觸母線長(zhǎng)度L增長(zhǎng),靜環(huán)的外徑也隨之增大.

(2)密封接觸面母線長(zhǎng)度很短(穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)初期為0.3-0.5mm),因此接觸端面內(nèi)外溫差小,溫升低,降低了黏著磨損的程度。靜環(huán)具有較大的抗壓截面,壓力變形小。

(3)密封套和動(dòng)環(huán)都具有一定的浮動(dòng)性,可使密封面始終保持良好的接觸狀態(tài),介質(zhì)中的懸浮顆粒不易進(jìn)入密封面。

介質(zhì)泄露方向與其離心力方向成一定角度,對(duì)減少泄漏有利。



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