機(jī)械密封的工作原理范文
時(shí)間:2023-09-15 17:32:47
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篇1
關(guān)鍵詞:三級(jí)動(dòng)壓機(jī)械;密封;結(jié)構(gòu)
三級(jí)動(dòng)壓機(jī)械密封采用三級(jí)結(jié)構(gòu)相同并串聯(lián)在一起的水流體動(dòng)壓機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式(見(jiàn)圖1)?,F(xiàn)通過(guò)對(duì)主泵工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能部件三個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,從而間接說(shuō)明其密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。
1、工作原理
主泵三級(jí)串聯(lián)機(jī)械密封是主泵的關(guān)鍵部件,其性能好壞直接關(guān)系到泵的安全運(yùn)行。因此,保證其正常工作至關(guān)重要。
主泵正常運(yùn)行工況下,系統(tǒng)壓力通過(guò)三級(jí)串聯(lián)機(jī)械密封降低到大氣壓力。通常,由核電站RCV系統(tǒng)的離心式上充泵提供的流量為2000L/h、壓力為159bar的高壓軸密封注水進(jìn)入軸密封系統(tǒng)后,由于軸密封注入水的壓力高于一回路系統(tǒng)壓力,導(dǎo)致注入水分成三個(gè)流向:一個(gè)流向以注量800L/h流至水徑向軸承進(jìn)入到一回路系統(tǒng)內(nèi);另外兩個(gè)流向分別以流量600L/h進(jìn)入第二級(jí)機(jī)械密封和第三級(jí)機(jī)械密封(見(jiàn)圖2,工作原理圖),其壓力分別為106bar和53bar。該分向流是由節(jié)流器1、2、3、4來(lái)完成。注入水經(jīng)過(guò)節(jié)流器1壓力降為106bar時(shí),第一級(jí)軸密封前后端的壓力差為53bar,其主要供密封面的和散熱作用。這5L/h的泄漏量流到第二密封前,壓力已降為106bar。同樣原理,經(jīng)過(guò)2、3級(jí)密封和節(jié)流器的共同作用,壓力為159bar的高壓密封注入水的壓力也降到2-3bar,分別注入核電站RCV系統(tǒng),且從第三級(jí)軸密封密封面泄漏出來(lái)的5L/h泄漏流量流入低泄漏系統(tǒng)。
解析工作原理可看出軸封有以下特點(diǎn):
①三級(jí)流體動(dòng)壓密封幾乎每級(jí)承受三分之一的系統(tǒng)壓力(約53bar);
②流經(jīng)每級(jí)流體動(dòng)壓密封密封面的低壓泄漏量均為5L/h,因?yàn)檫@是考慮到如果低壓泄漏量太小,對(duì)流體密封面的散熱和不利,會(huì)影響密封壽命;如果低壓泄漏流量太大,會(huì)增加對(duì)核電站低壓泄漏系統(tǒng)的的排液量。
③由于流體動(dòng)壓軸封件的特殊應(yīng)用,需采取嚴(yán)格措施進(jìn)行控制,并在出廠交貨之前必須對(duì)每一級(jí)動(dòng)壓軸封件單獨(dú)在轉(zhuǎn)速1500r/min的試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行軸封試驗(yàn)。軸封試驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)單級(jí)流體動(dòng)壓密封解體目視檢查,如果需要,對(duì)其動(dòng)環(huán)密封面進(jìn)行研磨,同時(shí)必須重復(fù)各項(xiàng)試驗(yàn)。每一級(jí)流體動(dòng)壓密封所承擔(dān)的密封作用相同,試驗(yàn)壓力最高155bar時(shí),保證密封面的泄漏量不大于15L/h。
④主泵密封設(shè)有高壓泄漏和低壓泄漏兩塊保護(hù)裝置。高壓泄漏水的溫度不超過(guò)95 ,流量不超過(guò)1350kg/h,主泵正常運(yùn)行。低壓泄漏水的壓力超過(guò)2bar,流量大于50kg/h,主泵報(bào)警。
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
三級(jí)串聯(lián)動(dòng)壓機(jī)械密封為可控泄漏密封,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為非觸式、平衡型、靜止式、多彈簧,旋轉(zhuǎn)熱套環(huán)端面開(kāi)設(shè)多個(gè)大波紋,靜止熱套環(huán)內(nèi)徑附加支撐環(huán)。三級(jí)串聯(lián)機(jī)械密封的前兩級(jí)通過(guò)螺釘和連接1、2與密封軸套連接在一起,第三級(jí)為一個(gè)單獨(dú)集裝式,每一級(jí)與泵體的接口尺寸逐級(jí)增大,與泵軸的接口尺寸逐級(jí)減小,這樣可以使安裝和維護(hù)更加方便和快捷。
3、功能部件
(1)旋轉(zhuǎn)擋環(huán)
旋轉(zhuǎn)擋環(huán)是機(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)部件,外徑分布有數(shù)片葉片。當(dāng)擋環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)可在葉片前后形成壓差,促使密封注入水循環(huán),有益于機(jī)械密封的均勻冷卻。此外,這一壓差還可以使密封面受力分離,從而在密封面之間形成數(shù)微米厚的水膜,使密封面不易磨損,延長(zhǎng)了使用壽命。
(2)熱套環(huán)
靜環(huán)和動(dòng)環(huán)是密封的關(guān)鍵部件,考慮到材料(如碳化鎢等)的特殊性以及密封配合,要求較高的加工精度和形位公差,因此能否保證加工工藝是一個(gè)難點(diǎn)。動(dòng)壓密封的泄漏量主要取決靜環(huán)和動(dòng)環(huán)之間密封面的間隙和形狀,。如果軸密封注水溫度太高會(huì)造成流體動(dòng)壓密封的靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的變形,使得泄漏量急劇增加,流體動(dòng)壓密封起不到密封的作用。
靜環(huán)不旋轉(zhuǎn)但其可以隨靜止基環(huán)軸向運(yùn)動(dòng),靜止基環(huán)由壓縮彈簧提供沿軸向向下運(yùn)動(dòng)的力。動(dòng)環(huán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)擋旋與旋轉(zhuǎn)基環(huán)剛性連接,并隨旋轉(zhuǎn)基環(huán)的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
(4)節(jié)流器
節(jié)流器(見(jiàn)圖3)的主要作用是降低密封注放水的壓力,并在機(jī)密密封腔內(nèi)外形成背壓,促使注放水從機(jī)械密封腔外流入腔內(nèi)。它是經(jīng)過(guò)復(fù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)論證設(shè)計(jì)而成。
(5)O形圈
篇2
【關(guān)鍵詞】 離心泵工作原理 機(jī)械密封 泄漏 改進(jìn)措施
機(jī)械密封是一種依靠彈性元件和介質(zhì)壓力壓緊動(dòng)、靜環(huán)端面從而達(dá)到密封目的的部件,具有阻止泄漏、減少摩擦損耗、提高機(jī)器效率和可靠性等優(yōu)點(diǎn),因此在離心泵中應(yīng)用非常廣泛,目前舞鋼公司近百臺(tái)離心泵大都采用機(jī)械密封裝置。機(jī)械密封是離心泵的主要易損件之一,離心泵大約 30% 的故障是由于密封失效所致。機(jī)械密封的密封效果直接影響整機(jī)的運(yùn)行,尤其在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械密封若出現(xiàn)泄漏,將會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順行,甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
1 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)和具體工作原理
1.1 機(jī)械密封具體結(jié)構(gòu)
關(guān)于機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)如圖1所示,它主要包含以下元件:
(1)主要?jiǎng)用芊庠喊▌?dòng)環(huán)和靜環(huán)。動(dòng)環(huán)與泵軸一起旋轉(zhuǎn),靜環(huán)固定在壓蓋內(nèi),用防轉(zhuǎn)銷(xiāo)來(lái)防止它轉(zhuǎn)動(dòng)??縿?dòng)環(huán)與靜環(huán)的端面貼合來(lái)進(jìn)行動(dòng)密封。
(2)輔助密封元件:包括各靜密封點(diǎn)所用的密封圈。
(3)壓緊元件:即彈簧(或波紋管)。
(4)傳動(dòng)元件:包括傳動(dòng)座及固定銷(xiāo)釘。
1.2 機(jī)械密封的工作原理分析
由于機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)與泵軸一起在一起工作是,共同旋轉(zhuǎn),而且靜環(huán)是固定在壓蓋之內(nèi)的,用防轉(zhuǎn)銷(xiāo)阻止其轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔翰⒈3忠粚訕O薄的液體膜,進(jìn)而可以做到完全密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生的壓力可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下也保持端面貼合,保證介質(zhì)不外泄,并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封元件起到密封動(dòng)環(huán)與軸的間隙及靜環(huán)與端蓋間隙的作用,同時(shí)對(duì)泵的振動(dòng)、沖擊也起到一定的緩沖作用。
2 發(fā)生密封故障現(xiàn)象的表現(xiàn)形式
(1)當(dāng)密封端面的發(fā)生故障時(shí),具體會(huì)表現(xiàn)在磨損、熱裂、變形、破損(尤其是非金屬密封端面)。(2)如果輔助密封圈發(fā)生故障,具體會(huì)表現(xiàn)在裝配性的故障有掉塊、裂口、碰傷、卷邊和扭曲;非裝配性的故障有變形現(xiàn)象、硬化故障、破裂現(xiàn)象和變質(zhì)現(xiàn)象等。(3)如果彈簧出現(xiàn)故障,就會(huì)導(dǎo)致一下的現(xiàn)象松弛、斷裂和腐蝕。
機(jī)械密封的故障在運(yùn)行中集中表現(xiàn)為振動(dòng)、發(fā)熱、磨損,最終就會(huì)出現(xiàn)介質(zhì)向外邊泄露的情況出現(xiàn)。
3 導(dǎo)致機(jī)械密封失效的主要原因及應(yīng)對(duì)措施
3.1 沖洗不當(dāng)引起的密封失效
3.1.1 原因分析
由于機(jī)械密封自身的特點(diǎn),動(dòng)環(huán)和靜環(huán)端面相互摩擦,這種摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱,就會(huì)導(dǎo)致溫度升高,若沒(méi)有保證沖洗、冷卻和,將會(huì)導(dǎo)致摩擦副內(nèi)液膜減少、最終汽化從而形成干摩擦;如果發(fā)生摩擦副內(nèi)液膜黏度下降的情況,變差;如果摩擦副介質(zhì)蒸汽壓力逐漸增強(qiáng)增加,就會(huì)產(chǎn)生泄漏從而也就加劇了產(chǎn)片的腐蝕情況;如果出現(xiàn)輔老化的輔助密封圈,密封圈就會(huì)失去彈性從而也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)、靜環(huán)產(chǎn)生變形。沖洗不當(dāng)而造成機(jī)械密封失效的原因有:沖洗液管道堵塞或流量不足;過(guò)濾器失效,沖洗液雜質(zhì)進(jìn)入密封面,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械密封失效。
3.1.2 出現(xiàn)這種情況的應(yīng)對(duì)措施
離心泵機(jī)械密封均采用帶有水泵自身壓力的冷卻水沖洗,同時(shí)對(duì)密封腔內(nèi)進(jìn)行冷卻沖洗,以保證機(jī)械密封正常運(yùn)轉(zhuǎn)。具體采取如下措施:(1)為消除摩擦熱的影響,保證密封正常工作,延長(zhǎng)使用壽命,必須將具有一定壓力的冷卻水引入機(jī)械密封腔內(nèi),對(duì)其進(jìn)行冷卻、沖洗、。(2)及時(shí)清洗過(guò)濾器,確保過(guò)濾效果以保證沖洗水質(zhì)。(3)在日常使用過(guò)程中,有時(shí)會(huì)因?yàn)槔鋮s水閥門(mén)失靈或者管道堵塞致使冷卻水輸入量不足,導(dǎo)致機(jī)械密封失效,這時(shí)需更換閥門(mén)或疏通進(jìn)水管道。
3.2 因?yàn)椴僮魇褂貌划?dāng)或者突然停電導(dǎo)致的滲漏故障
由于泵開(kāi)停機(jī)不當(dāng),就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械密封的泄露;當(dāng)出現(xiàn)突然停電或晃電的情況的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生泵倒轉(zhuǎn)從而也會(huì)引起機(jī)械密封損壞。出現(xiàn)這種情況以后,經(jīng)過(guò)思考產(chǎn)生的解決方案是對(duì)操作工進(jìn)行相應(yīng)的裴玄,保證系統(tǒng)的正常供電,減少電網(wǎng)的波動(dòng)。
3.3 因?yàn)閻毫硬牧蠈?dǎo)致的滲漏現(xiàn)象
因?yàn)椴牧蠍毫?,泵的運(yùn)行環(huán)境也就十分惡劣,這樣機(jī)械密封就不會(huì)達(dá)到介質(zhì)的要求,當(dāng)泵運(yùn)行一段時(shí)間后,就會(huì)發(fā)生機(jī)械密封的被腐蝕的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的解決方案就是采用材質(zhì)好的材料進(jìn)行機(jī)械密封。
3.4 運(yùn)行周期性滲漏
包括以下幾個(gè)方面:(1)轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。原因是定子與上、下端蓋未對(duì)中或葉輪和主軸不平衡,汽蝕或軸承損壞(磨損),這種情況會(huì)縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。解決方案是根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)來(lái)糾正上述問(wèn)題。(2)因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,泵轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量大,輔助密封與軸的過(guò)盈量大,動(dòng)環(huán)不能在軸上靈活移動(dòng)。在泵翻轉(zhuǎn),動(dòng)、靜環(huán)磨損后,得不到補(bǔ)償位移。解決方案是應(yīng)定期進(jìn)行檢查監(jiān)控,同時(shí)在裝配機(jī)械密封時(shí),軸的軸向竄動(dòng)量應(yīng)小于0.1mm,輔助密封與軸的過(guò)盈量應(yīng)適中,在保證徑向密封的同時(shí),動(dòng)環(huán)裝配后,保證能在軸上靈活移動(dòng)(把動(dòng)環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來(lái))。(3)密封面油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。解決方案是使油室腔內(nèi)油面高度高于動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的密封面。
因?yàn)閷?duì)于排污泵機(jī)械密封滲漏會(huì)產(chǎn)生磨軸現(xiàn)象。對(duì)于小型排污泵機(jī)械密封失效常常會(huì)產(chǎn)生磨軸,磨軸位置主要有動(dòng)環(huán)輔助密封圈處、靜環(huán)位置,少數(shù)彈簧有磨軸現(xiàn)象。磨軸的主要原因:一是雙端面機(jī)械密封,反壓狀態(tài)是不良的工作態(tài),介質(zhì)中的顆粒、雜質(zhì)很容易進(jìn)入密封面,使密封失效;二是磨軸的主要部件為橡膠波紋管,且由于上端密封面處于不良狀態(tài),動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間的摩擦力矩大于橡膠波紋管與軸之間的傳遞轉(zhuǎn)矩,發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);三是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的輔助密封由于受到污水中的弱酸、弱堿的腐蝕,橡膠件已無(wú)彈性,有的已腐爛,失去了應(yīng)有的功能,產(chǎn)生了磨軸的現(xiàn)象。
(1)根據(jù)不同的使用介質(zhì)選用不同結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封。對(duì)腐蝕性介質(zhì),橡膠應(yīng)選用耐弱酸、弱堿的氟橡膠。機(jī)械密封靜環(huán)應(yīng)加防轉(zhuǎn)銷(xiāo);(2)保證下端蓋、油室的清潔,對(duì)不清潔的油禁止裝配;(3)機(jī)械密封油室腔內(nèi)油面線應(yīng)高于動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的密封面。
4 機(jī)械密封的檢修要點(diǎn)
4.1 靜環(huán)密封圈松緊適度
靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài),較緊對(duì)密封性有利,但過(guò)緊會(huì)因過(guò)度變形,影響密封效果;而靜環(huán)材料以石墨居多,比較脆弱,過(guò)度受力極易碎裂;并且較難安裝和拆卸。
4.2 彈簧壓縮量適度
彈簧壓縮量過(guò)大,不僅會(huì)導(dǎo)致摩擦副急劇磨損,瞬間燒損,還會(huì)使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力,導(dǎo)致密封失效;而彈簧過(guò)松會(huì)使動(dòng)、靜環(huán)接觸貼合不緊,起不到密封作用而發(fā)生泄漏。
4.3 仔細(xì)觀察分析泄漏原因
遇到機(jī)械密封泄漏時(shí)不要急于拆修,要仔細(xì)觀察分析。若判斷泄漏不是由于損壞所致,只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整即可;若無(wú)法消除泄漏再進(jìn)行拆修,這樣既節(jié)約檢修費(fèi)用又縮短檢修時(shí)間。
4.4 動(dòng)環(huán)密封圈松緊適度
動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊,加劇了密封圈與軸套間的磨損,會(huì)過(guò)早產(chǎn)生泄漏;增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力,在工況變換頻繁時(shí)無(wú)法適時(shí)調(diào)整;彈簧過(guò)度疲勞易損壞;動(dòng)環(huán)密封圈變形,影響密封效果。動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)松則起不到密封作用。
4.5 保證冷卻沖洗和效果
機(jī)械密封在工作時(shí)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)端面之間不斷產(chǎn)生摩擦熱,若冷卻沖洗和不到位就會(huì)影響使用壽命。應(yīng)根據(jù)不同的工況,合理選擇冷卻、沖洗和方式,保證冷卻水的通暢,通常經(jīng)由泵出口將溫度在0~80℃并且干凈的冷卻水直接引入密封腔內(nèi)進(jìn)行冷卻、沖洗。
5 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)于機(jī)械密封的泄露原因進(jìn)行了相應(yīng)的分析,并對(duì)于它們最后如何進(jìn)行改進(jìn),提供了一些具體的措施。因?yàn)閷?duì)于機(jī)械來(lái)講,如何保證機(jī)械密封的安全性,就如要求很高的精密部件一樣,對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、機(jī)械加工施工過(guò)程、裝備的質(zhì)量都有很高的具體的要求。因此當(dāng)我們?cè)谑褂脵C(jī)械密封的時(shí)候,就要對(duì)他的各種因素進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析,保證機(jī)械密封都能夠符合各種泵的技術(shù)指標(biāo)和響應(yīng)的使用要求,從而能夠保證泵能夠長(zhǎng)期的安全的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
篇3
1 強(qiáng)自吸式排污泵的介紹及故障現(xiàn)象
1.1 泵的基本構(gòu)造及工作原理
強(qiáng)自吸泵的工作原理是通過(guò)泵本體一個(gè)獨(dú)特的吸真空裝置,將泵吸入側(cè)空氣排凈,形成壓力差使液體充滿泵腔,實(shí)現(xiàn)了自吸功能,從而達(dá)到泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件,實(shí)現(xiàn)了離心泵負(fù)壓上水的目的。啟泵時(shí)不需要灌水,不用底閥、不用加真空泵,泵本身便可自動(dòng)排氣和吸水。
1.2 故障現(xiàn)象
該強(qiáng)自吸式排污泵是根據(jù)污水池液位自動(dòng)啟動(dòng)或停止,也就是運(yùn)行方式是間歇性的,無(wú)規(guī)律的。自2009年12月份開(kāi)車(chē)投用以來(lái),泵啟動(dòng)后不上水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,且軸密封處泄露嚴(yán)重,需頻繁(一般間隔時(shí)間最多兩天)對(duì)其填料密封進(jìn)行壓緊或更換,已經(jīng)嚴(yán)重影響了生產(chǎn)安全,并且造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡化,增加了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理難度和強(qiáng)度。
2 原因分析
產(chǎn)生上水速度慢或上水不良的現(xiàn)象主要原因有:泵體和吸水管漏氣造成泵排氣不徹底;吸水管有砂眼造成漏氣、泵殼密封或泵軸機(jī)械密封或填料不良造成漏氣;水泵電機(jī)電壓過(guò)低造成轉(zhuǎn)速過(guò)低;泵吸入管線配管不良或吸入管程阻力大于泵的汽蝕余量。
2.1 泵體和吸水管有砂眼造成的漏氣
泵體和吸水管漏氣造成泵排氣不暢是最常見(jiàn)的故障原因。由于制作或安裝的原因造成泵體或吸入管制造或安裝不合理造成泵排氣不暢,產(chǎn)生的真空吸度無(wú)法將水抽吸上來(lái)。
2.2 泵吸水管有砂眼、泵殼密封泵軸機(jī)械密封或填料不好而漏氣
吸水管有砂眼或泵殼密封不好和泵軸承密封不良而漏氣也會(huì)導(dǎo)致水泵真空度不足無(wú)法將水抽出,水泵正常運(yùn)行需要泵體及吸水管線系統(tǒng)沒(méi)有漏氣現(xiàn)象,這樣才能在葉輪處產(chǎn)生足夠的真空度,從而將底部水源源不斷地吸入泵體,經(jīng)過(guò)泵體加壓后輸送至出口管,形成一定揚(yáng)程壓差。一旦出現(xiàn)吸水管有砂眼或泵殼密封不好或泵軸封不良都會(huì)造成有空氣進(jìn)入泵體或吸入管,從而造成真空度不足影響水泵的運(yùn)行。
吸水管因安裝在水平面以下而長(zhǎng)期潛在處于潮濕陰暗的環(huán)境中,管壁腐蝕易出現(xiàn)點(diǎn)蝕、電化學(xué)腐蝕或垢下腐蝕等而形成砂眼孔洞,水泵運(yùn)行工作后水面會(huì)持續(xù)不斷下降,當(dāng)這些砂眼孔洞露出水面后??諝饩蛷纳把劭锥催M(jìn)入了進(jìn)水管。從而破壞泵入口的真空度造成泵上水速度慢或上水不良。出現(xiàn)這種情況就要及時(shí)更換或維修吸水管或泵體。
由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)以及在長(zhǎng)期運(yùn)行作用下,在泵殼密封連接處可能存在密封緊固螺栓松動(dòng),泵軸密封磨損等間隙超過(guò)設(shè)計(jì)值,而造成漏氣現(xiàn)象,從而破損泵的真空度而造成泵上水速度慢,甚至出現(xiàn)上水不良現(xiàn)象。本排污泵的軸密封類(lèi)型為填料密封。填料密封采用盤(pán)根填料,盤(pán)根填料在泵長(zhǎng)期運(yùn)行磨損下,造成盤(pán)根與軸套之間的間隙變大,在泵啟動(dòng)或運(yùn)行期間造成有空氣進(jìn)入泵體內(nèi)而影響泵的真空度,造成排氣后的真空度達(dá)不到吸水的要求。
2.3 吸入管或葉輪吸入口堵塞
由于大塊雜質(zhì)如:塑料布、棉布等較大塊雜質(zhì),被泵吸入管線內(nèi)或泵葉輪入口,造成流道堵塞,水無(wú)法被吸入泵體內(nèi)。
3 解決措施
3.1 改變軸封形式
盤(pán)根填料密封存在泄漏,造成泵啟動(dòng)階段排氣不足,無(wú)法上水,泵不能正常工作,無(wú)法應(yīng)對(duì)間歇式啟停運(yùn)行模式。
將盤(pán)根填料密封改為機(jī)械密封,機(jī)械密封與盤(pán)根填料密封相比,有以下優(yōu)點(diǎn):(1)機(jī)械密封的使用可靠性要比盤(pán)根填料密封高,不需要填料密封定期來(lái)緊固密封壓蓋或補(bǔ)充填料。在泵的日常運(yùn)行中,機(jī)械密封呈現(xiàn)出更穩(wěn)定的密封效果,基本是無(wú)泄漏狀況,也不會(huì)有空氣漏入泵體內(nèi)部而影響泵的真空度,可見(jiàn)機(jī)械密封更適于強(qiáng)自吸式離心泵,相對(duì)于填料密封其可靠性更好;(2)機(jī)械密封基本上是免維護(hù)密封,使用壽命長(zhǎng),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn),在清潔水介質(zhì)中運(yùn)行工作時(shí)間至少在15000小時(shí)以上;(3)機(jī)械密封使用的是碳環(huán)密封,摩擦力小,摩擦損耗低,電機(jī)負(fù)載相對(duì)會(huì)低,同時(shí)基本上不會(huì)對(duì)軸套產(chǎn)生磨損,延長(zhǎng)軸套的使用壽命。
3.2 改變水泵的吸入方式
原有特殊排氣裝置對(duì)吸氣管線及閥門(mén)的密封性能要求很高,如果漏氣將造成排氣不暢,泵無(wú)法上水。需要人為灌水,才能正常啟動(dòng)水泵,無(wú)法滿足自啟要求。
將原有特殊排氣裝置改為泵前儲(chǔ)水罐,來(lái)保持泵體內(nèi)充滿水的狀態(tài)。只需要第一次將該儲(chǔ)水罐及水泵殼體內(nèi)充滿水,以后即可以滿足水泵按照工藝要求自啟或自停操作。
3.3 水中雜質(zhì)的清理及預(yù)防
(1)將地下水池中的水排凈,清理內(nèi)部的雜質(zhì)顆?;虍愇?,清除之前遺留的大塊雜物或淤泥。
(2)在儲(chǔ)水罐之前管路上增加過(guò)濾網(wǎng),并制定定期清理維修計(jì)劃,保持過(guò)濾清潔。
篇4
[關(guān)鍵詞]原理,應(yīng)用,故障,排除
中圖分類(lèi)號(hào):TH165+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)21-0386-01
1 離心泵的工作原理
離心泵的工作原理是:離心泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前,泵體和進(jìn)水管必須罐滿水行成真空狀態(tài),當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片促使水很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力(或水壓)的作用下通過(guò)管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已,就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。水很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。
2 常見(jiàn)故障原因分析及處理
2.1泵振動(dòng)或異常聲響原因及處理方法如下:
(1)振動(dòng)頻率為0~40%工作轉(zhuǎn)速。過(guò)大的軸承間隙,軸瓦松動(dòng),油內(nèi)有雜質(zhì),油質(zhì)(粘度、溫度)不良,因空氣或工藝液體使油起泡,不良,軸承損壞。處理方法是檢查后,采取相應(yīng)措施,如調(diào)整軸承間隙,清除油中雜質(zhì),更換新油。 (2)振動(dòng)頻率為60%~100%工作轉(zhuǎn)速。有關(guān)軸承問(wèn)題同(1),或者是密封間隙過(guò)大,護(hù)圈松動(dòng),密封磨損。處理方法是檢查、調(diào)整或更換密封。(3)振動(dòng)頻率為2倍工作轉(zhuǎn)速。不對(duì)中,聯(lián)軸器松動(dòng),密封裝置摩擦,殼體變形,軸承損壞,支承共振,推力軸承損壞,軸彎曲,不良的配合。處理方法是檢查,采取相應(yīng)措施,修理、調(diào)整或更換。(4)振動(dòng)頻率為n倍工作轉(zhuǎn)速。壓力脈動(dòng),不對(duì)中心,殼體變形,密封摩擦,支座或基礎(chǔ)共振,管路、機(jī)器共振,處理方法是同(3),加固基礎(chǔ)或管路。
2.2軸承發(fā)熱原因及處理方法如下:
(1)軸承瓦塊刮研不合要求。處理方法是重新修理軸承瓦塊或更換。(2)軸承間隙過(guò)小。處理方法是重新調(diào)整軸承間隙或刮研。(3)油量不足,油質(zhì)不良。處理方法是增加油量或更換油。(4)軸承裝配不良。處理方法是按要求檢查軸承裝配情況,消除不合要求因素。(5)冷卻水?dāng)嗦贰L幚矸椒ㄊ菣z查、修理。(6)軸承磨損或松動(dòng)。處理方法是修理軸承或報(bào)廢。若松協(xié),復(fù)緊有關(guān)螺栓。(7)泵軸彎曲。處理方法是矯正泵軸。(8)甩油環(huán)變形,甩油環(huán)不能轉(zhuǎn)動(dòng),帶不上油。處理方法是更新甩油環(huán)。(9)聯(lián)軸器對(duì)中不良或軸向間隙太小。處理方法是檢查對(duì)中情況和調(diào)整軸向間隙。
2.3軸封發(fā)熱原因及處理方法如下:
(1)填料壓得太緊或磨擦。處理方法是放松填料,檢查水封管。(2)水封圈與水封管錯(cuò)位。處理方法是重新檢查對(duì)準(zhǔn)。(3)沖洗、冷卻不良。處理方法是檢查沖洗冷卻循環(huán)管。(4)機(jī)械密封有故障。處理方法是檢查機(jī)械密封。
2.4轉(zhuǎn)子竄動(dòng)大原因及處理方法如下:
(1)操作不當(dāng),運(yùn)行工況遠(yuǎn)離泵的設(shè)計(jì)工況。處理方法:嚴(yán)格操作,使泵始終在設(shè)計(jì)工況附近運(yùn)行。(2)平衡不通暢。處理方法是疏通平衡管。(3)平衡盤(pán)及平衡盤(pán)座材質(zhì)不合要求。處理方法是更換材質(zhì)符合要求的平衡盤(pán)及平衡盤(pán)座。
2.5發(fā)生水擊原因及處理方法如下:
(1)由于突然停電,造成系統(tǒng)壓力波動(dòng),出現(xiàn)排出系統(tǒng)負(fù)壓,溶于液體中的氣泡逸出使泵或管道內(nèi)存在氣體。處理方法是將氣體排凈。(2)高壓液柱由于突然停電迅猛倒灌,沖擊在泵出口單向閥閥板上。處理方法是對(duì)泵的不合理排出系統(tǒng)的管道、管道附件的布置進(jìn)行改造。(3)出口管道的閥門(mén)關(guān)閉過(guò)快。處理方法是慢慢關(guān)閉閥門(mén)。
2.6機(jī)械密封的損壞
(1)機(jī)械密封的故障表現(xiàn):①密封端面的故障:磨損、熱裂、變形、破損(尤其是非金屬密封端面) 。② 彈簧的故障:松弛、斷裂和腐蝕。③ 輔助密封圈的故障:裝配性的故障有掉塊、裂口、碰傷、卷邊和扭曲;非裝配性的故障有變形、硬化、破裂和變質(zhì)。機(jī)械密封的故障在運(yùn)行中集中表現(xiàn)為振動(dòng)、發(fā)熱、磨損,最終以介質(zhì)向外泄漏的形式出現(xiàn)。
(2)機(jī)械密封泄漏的原因分析及處理:一般泵用機(jī)械密封在安裝后都要經(jīng)過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的試驗(yàn),以確認(rèn)機(jī)械密封安裝正確,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有泄漏時(shí),便于及時(shí)進(jìn)行維修。另外,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可能突然出現(xiàn)泄漏,此時(shí)可以根據(jù)情況進(jìn)行綜合分析,確認(rèn)導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏的真正原因,便于解決。下面就靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏、周期性或陣發(fā)性泄漏和經(jīng)常性泄漏3種情況分別進(jìn)行說(shuō)明。
① 靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏:a、密封端面安裝時(shí)碰傷、變形、損壞;b、密封端面間安裝時(shí)夾入顆粒狀雜質(zhì);c、密封端面由于定位螺釘松動(dòng)或沒(méi)有擰緊,壓蓋(靜止型的靜環(huán)組件為壓板)沒(méi)有壓緊;d、機(jī)器設(shè)備精度不夠,使密封端面沒(méi)有貼合;e、動(dòng)靜環(huán)密封面未被壓緊或壓縮量不夠或損壞;f、動(dòng)靜環(huán)“V”形密封圈方向裝反;
g、軸套漏,則是軸套密封圈裝配時(shí)未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。處理:加強(qiáng)裝配時(shí)的檢查、清洗;嚴(yán)格按技術(shù)要求進(jìn)行裝配。
② 周期性或陣發(fā)性泄漏:a、轉(zhuǎn)子組件軸向竄動(dòng)量太大。處理:調(diào)整推力軸承,使軸的軸向竄動(dòng)量不大于0.125mm。b、轉(zhuǎn)子組件周期性振動(dòng)。處理:找出原因并予以消除。c、密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常大幅度變化。處理:穩(wěn)定工藝操作條件。
③ 經(jīng)常性泄漏:
A. 由于密封端面缺陷引起的經(jīng)常性泄漏:a、補(bǔ)償密封環(huán)的浮動(dòng)性太差(密封圈太硬或硬化或壓縮量太大,補(bǔ)償密封環(huán)的間隙太?。?。處理:對(duì)補(bǔ)償密封環(huán)間隙太小的,增大補(bǔ)償密封環(huán)的間隙。b、鑲鉆或粘結(jié)動(dòng)、靜環(huán)的結(jié)合縫泄漏(鑲裝工藝欠佳,存在殘余變形;材料不均勻;粘結(jié)劑變形) 。c、動(dòng)、靜環(huán)損傷或裂紋。d、密封端面磨損,補(bǔ)償能力消失。e、動(dòng)、靜環(huán)密封端面變形(端面所受彈簧作用力太大,按摩熱太大,產(chǎn)生熱變形;密封零件結(jié)構(gòu)不合理、強(qiáng)度不夠,受力而變形;由于加工等原因,密封零件有殘余變形;安裝時(shí)用力不均引起變形) 。處理:更換有缺陷的或損壞的密封環(huán)。f、動(dòng)、靜環(huán)密封端面與軸中心線垂直度偏差過(guò)大,動(dòng)、靜環(huán)密封面相對(duì)平行度差過(guò)大。處理:調(diào)整密封端面。
B. 由于彈簧缺陷引起的泄漏:a、彈簧端面偏斜。b、多彈簧型機(jī)械密封,各彈簧之間的自由高度差太大。
C. 由于其它零件引起的經(jīng)常性泄漏:如傳動(dòng)、緊定和止推零件質(zhì)量不好或松動(dòng)引起的泄漏。
D. 由于轉(zhuǎn)子引起的經(jīng)常性泄漏:如轉(zhuǎn)子振動(dòng)引起的泄漏。
E. 由于介質(zhì)的問(wèn)題引起的經(jīng)常性泄漏淺談化工裝置中離心泵的應(yīng)用及故障分析
3 總結(jié)
若能充分重視,則能夠?qū)㈦x心泵的修理平均間隔時(shí)間延長(zhǎng),使泵的可靠性和利用率得到大幅度提高。
參考文獻(xiàn)
[1]申強(qiáng),胡繼輝,李建勤,任新廣.煉廠大型多級(jí)離心泵典型故障案例及分析[J].中國(guó)設(shè)備工程.2010(12)
篇5
【關(guān)鍵詞】離心泵 機(jī)械密封 動(dòng)環(huán) 靜環(huán) 輔助密封 泄漏
離心泵是石化行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一種液體輸送機(jī)械,而機(jī)械密封是目前離心泵本體密封最有效的方式之一。其本身加工的精度比較高,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,對(duì)安裝的技術(shù)要求也比較高,如果安裝方法不當(dāng),機(jī)械密封僅僅能夠運(yùn)行幾天甚至幾個(gè)小時(shí),嚴(yán)重影響工藝裝置的穩(wěn)定運(yùn)行,本文將結(jié)合日常檢修實(shí)踐情況與大家共同探討離心泵機(jī)械密封的安裝技術(shù)。
1 機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)
機(jī)械密封結(jié)構(gòu)形式很多,但工作原理基本相同,主要是根據(jù)摩擦副的對(duì)數(shù)、彈簧、介質(zhì)和端面上作用的比壓情況以及介質(zhì)的泄漏方向等因素來(lái)劃分。以最常見(jiàn)的內(nèi)裝式非平衡型單端面機(jī)械密封為例,其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
固定螺釘1,將彈簧座2固定在軸上,彈簧座2、彈簧3、推環(huán)4、動(dòng)環(huán)6和動(dòng)環(huán)密封圈5均隨軸轉(zhuǎn)動(dòng),靜環(huán)7、靜環(huán)密封圈8裝在壓蓋上,并由防轉(zhuǎn)銷(xiāo)9固定,靜止不動(dòng)。
從結(jié)構(gòu)上看,機(jī)械密封將容易泄漏的軸封改為較難泄漏的靜密封和端面徑向接觸的動(dòng)密封,動(dòng)環(huán)及靜環(huán)組成的摩擦副、動(dòng)環(huán)密封圈、彈簧是機(jī)械密封的主要元件,而動(dòng)環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)并與靜環(huán)緊密貼合是保證機(jī)械密封達(dá)到良好效果的關(guān)鍵。
2 機(jī)械密封的密封途徑
根據(jù)以上機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)圖,可以清楚的看到機(jī)械密封中有四個(gè)可能的泄漏點(diǎn)A、B、C和D,泄漏點(diǎn)同時(shí)也意味著是密封點(diǎn),如圖1。
(1)密封點(diǎn)A屬于動(dòng)密封點(diǎn),是機(jī)械密封的關(guān)鍵。機(jī)械密封的泄漏90%是由于摩擦副的密封端面,即密封點(diǎn)A失效引起的。密封主要靠泵內(nèi)液體壓力及彈簧力將動(dòng)環(huán)壓貼在靜環(huán)上,兩環(huán)的接觸面A點(diǎn)上總會(huì)有少量液體泄漏形成液膜,一方面可以阻止液體繼續(xù)泄漏,另一方面又可起到密封面的作用。
(2)密封點(diǎn)B、C、D屬于靜密封點(diǎn)。靜密封點(diǎn)多采用密封圈來(lái)密封,密封圈材料具有彈性,能對(duì)密封環(huán)起彈性支撐作用,并對(duì)密封端面的歪斜和軸的振動(dòng)有一定的補(bǔ)償和吸振效果,可提高密封端面的貼合度。
①密封點(diǎn)B在靜環(huán)與壓蓋之間,用有彈性的O形或V形密封圈壓于靜環(huán)和壓蓋之間,靠彈簧力使彈性密封圈變形而密封。
②密封點(diǎn)C在動(dòng)環(huán)與軸之間,考慮到動(dòng)環(huán)可以沿軸向竄動(dòng),可以采用具有彈性和自緊性的V形密封圈來(lái)密封。
③密封點(diǎn)D在密封腔與壓蓋之間,可以采用密封圈或者墊片作為密封元件。
安裝機(jī)械密封時(shí),如果能同時(shí)保證上述各密封點(diǎn)充分發(fā)揮作用,就能夠有效阻止泵內(nèi)介質(zhì)的泄漏,達(dá)到密封的目的。
3 機(jī)械密封安裝前的準(zhǔn)備
3.1 檢查清洗零部件,做好硬件準(zhǔn)備
檢查要進(jìn)行安裝的機(jī)械密封的型號(hào)、規(guī)格對(duì)否正確,清洗干凈機(jī)械密封零件、軸表面、密封腔體等。安裝過(guò)程中應(yīng)保持清潔,特別是動(dòng)靜環(huán)的密封端面及輔助密封圈表面應(yīng)無(wú)雜質(zhì)、灰塵。為了便于裝配,應(yīng)在軸或軸套表面、壓蓋與密封圈配合表面涂抹機(jī)油或黃油。動(dòng)靜環(huán)密封端面上也應(yīng)該涂抹機(jī)油或黃油,以免啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生干摩擦損壞密封端面。
3.2 檢查輔助密封元件
核對(duì)密封圈尺寸是否合適,主要包括動(dòng)環(huán)密封圈及靜環(huán)密封圈,它們分別構(gòu)成動(dòng)環(huán)與軸、靜環(huán)與壓蓋之間的密封。密封圈最常用的主要是橡膠O形圈和聚四氟乙烯V形圈兩種。
(1)安裝在動(dòng)、靜環(huán)上的橡膠O形密封圈的壓縮量要掌握適當(dāng),過(guò)小會(huì)使密封性能差,過(guò)大會(huì)使安裝困難,摩擦阻力加大,且浮動(dòng)性差。其壓縮率一般取截面直徑的6%~10%,對(duì)軸的過(guò)盈量一般為1%~3%。
(2)聚四氟乙烯V形圈由兩側(cè)密封唇進(jìn)行密封,屬于自緊式密封,介質(zhì)壓力越高,密封性能越好。V型圈內(nèi)徑要比軸徑尺寸小0.4~0.5mm,外徑比安裝處尺寸大0.3~0.4mm,特別需要注意的是V型圈安裝時(shí)開(kāi)口朝向介質(zhì)。
(3)檢查動(dòng)靜環(huán)表面是否光滑平整,有無(wú)碰傷、裂紋和變形等缺陷。密封面合格與否可用簡(jiǎn)單的方法來(lái)檢驗(yàn),使動(dòng)環(huán)與靜環(huán)的接觸面貼合在一起,兩者之間只能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),而不能用手輕易分開(kāi),這就表明密封面是合格的。
(4)檢查軸的徑向跳動(dòng)及軸向竄動(dòng)是否符合要求
①?gòu)较蛱鴦?dòng)允許值根據(jù)測(cè)量部位直徑d(mm)不同而要求不同,以單級(jí)離心泵為例,其轉(zhuǎn)軸徑向跳動(dòng)允許值應(yīng)符合表1要求。
②軸向竄動(dòng)量允許值因設(shè)備型號(hào)不同而要求不同,從理論上來(lái)說(shuō),軸向竄動(dòng)量越小,對(duì)于機(jī)械密封的安裝越有利。軸向竄動(dòng)量對(duì)于機(jī)械密封壓縮量的確定十分重要,對(duì)于離心泵來(lái)說(shuō),軸的竄動(dòng)方向是由高壓指向低壓,所以軸向竄動(dòng)量加上預(yù)設(shè)的彈簧壓縮量才是離心泵開(kāi)車(chē)投運(yùn)后機(jī)械密封真實(shí)的壓縮量,如果安裝機(jī)械密封時(shí)沒(méi)有考慮到竄動(dòng)量,將造成動(dòng)靜環(huán)摩擦力過(guò)大,超過(guò)允許值而損壞機(jī)械密封。
4 機(jī)械密封的安裝
1-防轉(zhuǎn)銷(xiāo)????2-靜環(huán)密封圈????3-靜環(huán)???? 4-動(dòng)環(huán)???5-密封端蓋墊片
6-動(dòng)環(huán)密封圈????7-推環(huán)????8-彈簧???? 9-彈簧座????10-固定螺釘
圖2??jī)?nèi)裝式非平衡型單端面機(jī)械密封的
安裝圖
4.1 靜止部分的安裝
將防轉(zhuǎn)銷(xiāo)1插入壓蓋相應(yīng)的孔內(nèi),再將靜環(huán)密封圈2從靜環(huán)3尾部套入,然后使靜環(huán)背面的防轉(zhuǎn)銷(xiāo)槽對(duì)準(zhǔn)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)裝入壓蓋內(nèi),同時(shí)檢查確認(rèn)靜環(huán)無(wú)偏斜。防轉(zhuǎn)銷(xiāo)的高度要合適,應(yīng)與靜環(huán)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)槽的根部保留1~2mm的間隙。
4.2 確定彈簧座在軸上的安裝位置
確定安裝位置應(yīng)在調(diào)整好軸與密封腔殼體的相對(duì)位置的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
(1)在沿密封腔端面的泵軸上劃一條基準(zhǔn)線;
(2)測(cè)量靜環(huán)端面到壓蓋端面的距離A并記錄;
(3)機(jī)械密封在工作狀態(tài)下的壓縮量為δ,設(shè)計(jì)的允許壓縮量極限為δ1,轉(zhuǎn)軸的軸向竄動(dòng)量為δ2,那么δ≤δ1-δ2;
(4)彈簧座的定位尺寸B可以由下式得出
B=L-A-S式中:
B-彈簧座背端面到基準(zhǔn)線的距離;
L-機(jī)械密封在工作狀態(tài)下的長(zhǎng)度,L= L′-δ;
L′-機(jī)械密封在自由狀態(tài)下的長(zhǎng)度;δ-機(jī)械密封在工作狀態(tài)下的壓縮量;A-靜環(huán)端面到壓蓋端面的距離;S-密封端壓蓋墊片厚度。
4.3 旋轉(zhuǎn)部分的安裝
組裝推環(huán)7、彈簧8、彈簧座9以及動(dòng)環(huán)密封圈6,使之成為組合件套在軸或軸套上,彈簧座背面對(duì)準(zhǔn)規(guī)定的位置,分幾次均勻擰緊固定螺釘10,用手壓迫動(dòng)環(huán),看是否能夠軸向浮動(dòng)。
4.4 總裝
將已經(jīng)安裝好靜止部分的壓蓋安裝到密封腔殼體上。
(1)壓蓋與軸套的直徑間隙為0.75~1mm,與密封腔的墊片厚度為1~2mm,壓蓋螺栓均勻上緊,防止壓蓋端面偏斜。
(2)彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行并且考慮到軸向竄動(dòng)量,不允許有過(guò)大或過(guò)小的現(xiàn)象,要求誤差±2.00mm,過(guò)大會(huì)增加端面比壓,加速端面磨損,過(guò)小會(huì)造成比壓不足而不能起到密封作用。
(3)安裝結(jié)束后,應(yīng)予盤(pán)車(chē),觀察有無(wú)碰觸之處,盤(pán)車(chē)應(yīng)該感覺(jué)均勻、輕快,如感到盤(pán)車(chē)很重,卡澀或有異常聲響,必須檢查軸是否碰到了靜環(huán),密封件是否碰到了密封腔。引入液體介質(zhì)靜壓試驗(yàn)后,如果泄漏量不超過(guò)5滴/min,那說(shuō)明本次機(jī)械密封的安裝基本符合要求,可以進(jìn)行離心泵的開(kāi)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)了。
5 結(jié)論
按照以上方法安裝的機(jī)械密封,使得離心泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一年未出現(xiàn)任何泄漏現(xiàn)象,在年度裝置停車(chē)檢修時(shí),對(duì)離心泵進(jìn)行解體檢查,動(dòng)靜環(huán)均未出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,摩擦副端面依然光滑平整,處于良好的工作狀態(tài),此類(lèi)機(jī)械密封可以重復(fù)使用,節(jié)約了大量的備件費(fèi)用。
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[3] 匡照忠.化工機(jī)械與設(shè)備.化學(xué)工業(yè)出版社,2006
篇6
【關(guān)鍵詞】 磨煤機(jī) 故障分析 分析改造
1 ZGM95G中速輥式磨煤機(jī)的工作原理
ZGM95G磨煤機(jī)是一種中速輥盤(pán)式磨煤機(jī),其碾磨部分是由轉(zhuǎn)動(dòng)的磨盤(pán)和三個(gè)沿磨盤(pán)滾動(dòng)的固定且可自轉(zhuǎn)的磨輥組成,通過(guò)磨輥進(jìn)行碾磨。三個(gè)磨輥沿圓周方向均布于磨盤(pán)滾道上,碾磨力則由液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生,通過(guò)靜定的三點(diǎn)系統(tǒng),碾磨力均勻作用至三個(gè)磨輥上,這個(gè)力是經(jīng)磨盤(pán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動(dòng)盤(pán)、齒輪箱、液壓缸后通過(guò)底板傳至基礎(chǔ)。 原煤的碾磨和干燥同時(shí)進(jìn)行,一次風(fēng)通過(guò)噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨環(huán)周?chē)?,將?jīng)過(guò)碾磨從磨環(huán)上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨煤機(jī)上部的分離器,在分離器中分離,粗粉被分離出來(lái)返回磨盤(pán)重磨,合格的細(xì)粉被一次風(fēng)帶出分離器。ZGM95G型磨煤機(jī)采用鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。通過(guò)立式傘齒輪行星齒輪減速機(jī)傳遞力矩。減速機(jī)還同時(shí)承受因上部重量和碾磨加載力所造成的垂直負(fù)荷。為減速機(jī)配套的油站用來(lái)過(guò)濾、冷卻減速機(jī)內(nèi)的齒輪油,以確保減速機(jī)內(nèi)部件的良好狀態(tài)。
配置高壓油泵站通過(guò)加載油缸既可對(duì)磨煤機(jī)施行加載又可使磨輥升降實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)空車(chē)啟動(dòng)。
2故障名稱(chēng):磨煤機(jī)傳動(dòng)盤(pán)漏風(fēng)漏渣
蒲洲發(fā)電有限公司制粉系統(tǒng)ZGM95G磨煤機(jī)的機(jī)座密封采用了機(jī)械密封和密封風(fēng)正壓密封相結(jié)合的形式,下部與傳動(dòng)盤(pán)的動(dòng)靜結(jié)合處采用了炭精密封環(huán)。這兩處機(jī)械密封包成了密封風(fēng)室。由密封風(fēng)機(jī)提供密封風(fēng),通常密封風(fēng)的壓力高于一次風(fēng)壓力2KPa以上,以保證一次風(fēng)不進(jìn)入密封風(fēng)室,從而形成磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)的密封效果。但在磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,部分磨煤機(jī)出現(xiàn)了炭精環(huán)磨損過(guò)快、密封不嚴(yán)、漏風(fēng)漏粉現(xiàn)象,磨煤機(jī)傳動(dòng)盤(pán)如出現(xiàn)漏風(fēng)漏渣缺陷時(shí),極大影響現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn),排除缺陷需要時(shí)間長(zhǎng),耗時(shí)耗力,影響磨煤機(jī)的利用率。
3原因分析
(1)原結(jié)構(gòu)內(nèi)密封由傳動(dòng)盤(pán)本體和擋渣罩經(jīng)機(jī)械加工形成的一道垂直的動(dòng)靜密封,密封間隙2mm。密封效果不可靠.一旦出現(xiàn)磨煤機(jī)石子煤高過(guò)密封口位置時(shí)(堵磨),密封口馬上被破壞,渣石很容易進(jìn)入密封室,粉塵和碎塊在腔體內(nèi)堆積,侵入到炭精環(huán)和傳動(dòng)盤(pán)軸頸處的動(dòng)靜接觸位置,加據(jù)了炭精環(huán)的磨損,從而造成了密封不嚴(yán),粉塵外泄現(xiàn)象,將炭精環(huán)損壞,嚴(yán)重時(shí)造成傳動(dòng)盤(pán)的拉傷。(2)ZGM95G磨煤機(jī)機(jī)座采用機(jī)械密封的位置有兩處,其一是擋渣環(huán)與傳動(dòng)盤(pán)止口處的間隙密封,其二是炭精環(huán)與傳動(dòng)盤(pán)軸頸處的動(dòng)靜密封。這兩處機(jī)械密封包成了一個(gè)空腔,這就是密封風(fēng)室。密封風(fēng)室內(nèi)通有密封風(fēng),通常密封風(fēng)的壓力高于一次風(fēng)壓力2KPa以上.該密封裝置在使用一段時(shí)間后,原密封間隙2.0mm,由于一次風(fēng)和密封風(fēng)的流動(dòng),造成密封間隙吹損過(guò)大,造成了密封風(fēng)大量?jī)?nèi)泄,風(fēng)壓無(wú)法建立,形不成密封腔體,粉塵和碎塊通過(guò)這個(gè)擴(kuò)大了的間隙進(jìn)入到密封風(fēng)室,再通過(guò)炭精環(huán)密封產(chǎn)生煤粉泄漏。
根據(jù)以上分析,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)檢修經(jīng)驗(yàn),對(duì)中速磨煤機(jī)的炭精環(huán)漏風(fēng)漏渣故障判斷:因磨煤機(jī)傳動(dòng)盤(pán)密封結(jié)構(gòu)原因,無(wú)法保障機(jī)械密封間隙達(dá)到2.0mm,磨損超標(biāo)后,傳動(dòng)盤(pán)密封風(fēng)室中的密封風(fēng)壓無(wú)法保持,一次風(fēng)攜帶粉塵、煤粉進(jìn)入風(fēng)室,傳動(dòng)盤(pán)密封失效。所以必須對(duì)傳動(dòng)盤(pán)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
4對(duì)策
(1)將原有的機(jī)座密封和炭精環(huán)密封裝置整體取下,用氣割方式取下底盤(pán),用角磨機(jī)將中架體底部打磨平整。將改造的迷宮式動(dòng)靜內(nèi)密封裝置吊入,調(diào)整好間隙。作用:迷宮式密封結(jié)構(gòu)大大延長(zhǎng)了傳動(dòng)盤(pán)機(jī)械密封面,可以防止短時(shí)間內(nèi)石子煤排放量增多,進(jìn)入密封風(fēng)室故障。
(2)外密封改變了原炭精密封結(jié)構(gòu):由外密封殼體內(nèi)三圈炭精密封環(huán)密封,確保灰渣不會(huì)進(jìn)入炭精密封殼體內(nèi)。炭精密封環(huán)采用高級(jí)浸銻石墨材料,緊貼于傳動(dòng)軸外圓面,與傳動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)行后不會(huì)對(duì)主軸造成磨損。且隨著炭精密封環(huán)的磨損,在彈簧作用下可自修復(fù)與傳動(dòng)軸形成的間隙,保證炭精密封環(huán)與主軸間始終零間隙。作用:確保密封風(fēng)的外漏量大大減少,有效防止密封風(fēng)泄。
5效果對(duì)比
磨煤機(jī)運(yùn)行中傳動(dòng)盤(pán)漏灰減少,大大減少磨煤機(jī)非停,提高了設(shè)備利用率,有效運(yùn)行小時(shí)提高約10%,通過(guò)表1看到缺陷統(tǒng)計(jì)大幅度下降,下半年下降58.8%。四季度缺陷僅占 8%,去除磨煤機(jī)磨盤(pán)異音等缺陷, 磨煤機(jī)傳動(dòng)盤(pán)漏風(fēng)漏渣缺陷大大下降。
6應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
(1)從磨煤機(jī)下部更換炭精環(huán)時(shí),一定要將殘存在密封室內(nèi)的渣石清理干凈。(2)應(yīng)確保磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)不出現(xiàn)淹磨現(xiàn)象,出現(xiàn)了淹磨現(xiàn)象,任何形式的密封結(jié)構(gòu)都將被嚴(yán)重?fù)p壞,造成密封失效。(3)當(dāng)磨煤機(jī)渣量較大、且磨煤機(jī)振動(dòng)較大時(shí),應(yīng)立即停運(yùn)給煤機(jī),就地手動(dòng)提升磨輥,就地連續(xù)排渣,石子煤量正常后,磨煤機(jī)再投入運(yùn)行。(4)磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí),炭精環(huán)處于浮動(dòng)狀態(tài)并緊箍于傳動(dòng)盤(pán)上,當(dāng)個(gè)別炭精環(huán)因卡澀不動(dòng)(出現(xiàn)局部密封風(fēng)外泄)時(shí),可在外部用榔頭輕擊外密封法蘭殼體,恢復(fù)炭精環(huán)的活動(dòng),既可保障傳動(dòng)盤(pán)密封效果。
篇7
近幾年來(lái),透平壓縮機(jī)通常用來(lái)輸送大多數(shù)危險(xiǎn)性工藝氣體,這就要求其軸端密封達(dá)到介質(zhì)的零泄漏或零逸出。因此對(duì)壓縮機(jī)原接觸式機(jī)械密封進(jìn)行技術(shù)改造。通過(guò)多種密封的性能研究對(duì)比,將其改造為非接觸式雙端面干氣密封,并附加測(cè)控系統(tǒng)保證干氣密封的安全穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證,雙端面干氣密封應(yīng)用于富氣壓縮機(jī)上是完全可行的,成為高速透平壓縮機(jī)軸端密封的首選。
【關(guān)鍵詞】透平壓縮機(jī) 軸端密封 干氣密封
前言
透平壓縮機(jī)是石化、煉化、乙烯廠、等企業(yè)的核心裝置,其性能的好壞直接決定整個(gè)車(chē)間的運(yùn)行效率[1-2]。然而,壓縮機(jī)用機(jī)封又是決定其正常開(kāi)啟的關(guān)鍵技術(shù)之一。
隨著石化及能源工業(yè)的發(fā)展,透平壓縮機(jī)的工作參數(shù)也越來(lái)越高,對(duì)所用機(jī)封的要求也越來(lái)越嚴(yán)格[3-5]。截止目前,透平壓縮機(jī)密封經(jīng)歷了三個(gè)階段:迷宮密封;浮環(huán)密封;接觸式機(jī)械密封。
1.壓縮機(jī)常用的幾種密封形式
1.1迷宮密封
迷宮密封是利用流體流經(jīng)一系列節(jié)流間隙與膨脹空腔組成的通道,使其產(chǎn)生節(jié)流降壓效應(yīng),從而減小流體泄漏的一種密封,功耗少,使用壽命長(zhǎng),成本低,維護(hù)方便。但也有不足之處,如密封元件加工精度高,裝配較為困難;設(shè)計(jì)或組裝不良,易產(chǎn)生較大泄漏。煉油、化工等行業(yè)危險(xiǎn)性工藝氣體壓縮機(jī)將使用更為先進(jìn)的密封形式。
1.2 浮環(huán)密封
浮環(huán)密封屬于非接觸式密封,壽命長(zhǎng),可靠性高,適用范圍廣。但由于其內(nèi)泄漏較大,回收處理設(shè)備較復(fù)雜,易對(duì)油造成污染和影響產(chǎn)品質(zhì)量,運(yùn)行成本高等缺點(diǎn),該密封正在被其它更先進(jìn)的密封形式所取代。
1.3接觸式機(jī)械密封
接觸式機(jī)械密封是依靠靜環(huán)和動(dòng)環(huán)端面的相互貼合并相對(duì)滑動(dòng)而形成密封的,具有密封性能好、泄漏量少、功耗低、使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn);但也不乏其制造精度高、價(jià)格較貴、維修不便等缺點(diǎn)。
2.非接觸式機(jī)械密封
對(duì)原機(jī)組密封進(jìn)行技術(shù)改造,采用非接觸式雙端面干氣密封:
干氣密封是一種氣膜的流體動(dòng)、靜壓相結(jié)合的非接觸式機(jī)械密封,在其核心部件表面刻有特殊的螺旋槽。其工作原理如圖1,當(dāng)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí),被密封的氣體沿周向被吸入螺旋槽內(nèi),由外徑朝向中心,徑向分量朝向密封堰流動(dòng),密封堰阻止氣體流向中心,從而氣體被壓縮引起壓力升高,密封端面間隙得到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定并形成具有一定厚度要求的氣膜。主要用來(lái)密封旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械中的氣體或液體介質(zhì),具有低泄漏率、無(wú)磨損運(yùn)轉(zhuǎn)、壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)。
雙端面干氣密封是在兩個(gè)密封之間注入惰性氣體作為隔離氣體和緩沖氣體,從而確保大氣側(cè)和被密封氣體側(cè)泄漏的氣體均是惰性氣體。在不允許工藝氣泄漏到大氣且允許隔離氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)時(shí),常選用該密封結(jié)構(gòu),如有毒或易燃易爆的氫氣、氯氣、一氧化碳?xì)夂透粴鈮嚎s機(jī)上。
3.試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)
富氣屬于易燃易爆的危險(xiǎn)性氣體,必須確保零逸出,否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。因此密封氣源應(yīng)選低壓氮?dú)?,同時(shí)鑒于干氣密封間隙非常小,需要一套測(cè)控系統(tǒng)為其提供潔凈的密封氣并監(jiān)控其運(yùn)行。
測(cè)控系統(tǒng)的主要流程:
3.1.1主密封流程:系統(tǒng)氮?dú)馐紫冉?jīng)過(guò)精度為3 的粗過(guò)濾器以及精度為1 的精過(guò)濾器,然后分別通過(guò)高、低壓端流量計(jì)進(jìn)入主密封腔。
3.1.2前置密封流程:與主密封氣采用同一過(guò)濾氣源,然后通過(guò)限流孔板進(jìn)入密封腔與平衡腔之間的緩沖氣腔,其作用是防止壓縮機(jī)內(nèi)的工藝氣體對(duì)干氣密封造成污染,破壞密封的正常工作。
3.1.3后置密封流程:另一路經(jīng)過(guò)濾后的氮?dú)猓ㄟ^(guò)限流孔板進(jìn)入主密封腔與軸承之間的后置密封腔,防止油進(jìn)入密封端面,破壞密封的正常工作。
3.2 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)性能要求:密封壓力P≤2MPa時(shí),密封端面泄漏量不大于3Nm3/h。試驗(yàn)主要通過(guò)密封氣泄漏量來(lái)監(jiān)測(cè)干氣密封的運(yùn)行情況,當(dāng)泄漏量超過(guò)一定值時(shí),表明干氣密封已損壞。
從上面的關(guān)系曲線上可以看出:在相等壓力下,泄漏量與轉(zhuǎn)速成正比;而在同一轉(zhuǎn)速的情況下,泄漏量則隨著試驗(yàn)壓力的增大而增加,但都在允許范圍內(nèi)。
結(jié)論
1.選用雙端面單向旋轉(zhuǎn)槽型的密封型式,在設(shè)計(jì)選型上是合理的,應(yīng)用于富氣壓縮機(jī)上是完全可行的;
2.干氣密封在實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性主要取決于主密封壓力與緩沖氣的差壓穩(wěn)定與否,在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控;
3.干氣密封較原有機(jī)械密封可大幅度降低運(yùn)行成本,經(jīng)濟(jì)效益可觀,值得在國(guó)內(nèi)石油,化工行業(yè)推廣。
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篇8
【關(guān)鍵詞】離心泵;方式;改造與故障排除
【中圖分類(lèi)號(hào)】TH311【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158(2013)02-0033-01
離心泵在大多數(shù)企業(yè)別廣泛應(yīng)用。一些企業(yè)每天要有近千臺(tái)在進(jìn)行維修工作。離心泵主要易損件有機(jī)械密封、滑動(dòng)軸承以及葉輪。在維修這些零部件時(shí)需要對(duì)離心泵進(jìn)行不同程度的解體。而現(xiàn)有的離心泵的方式為油,所以準(zhǔn)備工作就有必不可少的一項(xiàng),那就是對(duì)其進(jìn)行放油,放掉的油80%的被棄掉而換入新的油。這就產(chǎn)生了浪費(fèi)現(xiàn)象,因?yàn)橛械挠瓦€可以繼續(xù)使用,由于未有人員的偷工減料心理,使它們沒(méi)有充分發(fā)揮它們的作用就提前被宣布下崗了。這對(duì)企業(yè)的維修費(fèi)用方面增加了很大的困難。這還只是一方面。在維修過(guò)程中,由于空間有限,時(shí)間也不是那么的寬松,所以在維修離心泵時(shí)油是很難放干凈的,所以在后來(lái)的維修過(guò)程中殘留的油不免會(huì)再次流出,流到了設(shè)備安裝的周?chē)?。這就對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了大的影響。因?yàn)樗幤返牡燃?jí)為食品級(jí),因而對(duì)環(huán)境的要求不免會(huì)很高。環(huán)境的不好就會(huì)對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量的好壞有影響。
為了避免以上問(wèn)題即對(duì)油的浪費(fèi)以及對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響。本文提出了相應(yīng)的對(duì)策,即對(duì)其方式進(jìn)行改造,并對(duì)改造后的故障進(jìn)行了分析。
1 離心泵的工作原理
離心泵的工作原理是:離心泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前,泵體和進(jìn)水管必須罐滿水行成真空狀態(tài),當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片促使水很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力(或水壓)的作用下通過(guò)管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已,就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。在此值得一提的是:離心泵啟動(dòng)前一定要向泵殼內(nèi)充滿水以后,方可啟動(dòng),否則將造成泵體發(fā)熱,震動(dòng),出水量減少,對(duì)水泵造成損壞(簡(jiǎn)稱(chēng)“氣蝕”)造成設(shè)備事故。
2 離心泵的機(jī)械密封
機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)軸用的接觸式動(dòng)密封,它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下,兩個(gè)垂直于軸心線的密封端面緊貼著相對(duì)旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到密封的要求。通用離心泵機(jī)械密封種類(lèi)繁多,型號(hào)各異,但它們的泄漏點(diǎn)基本上都表現(xiàn)在6處:①動(dòng)、靜環(huán)端面處;②靜環(huán)與靜環(huán)盒的輔助密封處;③動(dòng)環(huán)與軸套的輔助密封處;④靜環(huán)盒與密封泵體之間的密封處;⑤軸套與泵軸之間的密封處;⑥動(dòng)環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合處。
機(jī)械密封是離心泵必不可少的零部件,他的損壞是時(shí)時(shí)發(fā)生的,密封不嚴(yán)就是其中之一。它的泄漏會(huì)使生產(chǎn)的成本增加同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成不同程度的影響。這樣企業(yè)的生產(chǎn)成本增加了,自然所擁有的利益就大打折扣。
3 離心泵方式改造方法
目前,即無(wú)泄漏又使用周期長(zhǎng)且可靠的密封裝置還沒(méi)有,有的密封效果好,但是使用周期不容樂(lè)觀,且價(jià)格還很昂貴,經(jīng)濟(jì)上是不可行的。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究,本文采用脂代替油來(lái)。
3.1 改造方法
把離心泵原有的油放干凈,然后再往其軸承室內(nèi)注入2/3的脂,并且從軸承壓蓋處對(duì)軸承滾珠進(jìn)行涂脂。經(jīng)過(guò)運(yùn)行短時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)多臺(tái)離心泵脂變質(zhì)以及乳化。出現(xiàn)此類(lèi)情況的原因是在放干凈油之后,沒(méi)有對(duì)軸承箱以及軸承進(jìn)行清洗,致使油與脂混合,最終導(dǎo)致以上事情發(fā)生。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析與總結(jié),最終完善了改造方法。
3.2 具體方法
(1)把軸承箱內(nèi)的油放掉,并對(duì)軸承箱以及軸承進(jìn)行清洗、晾干。
(2)把軸承兩端的軸承壓蓋以及放油孔絲堵打開(kāi),加強(qiáng)通風(fēng),以排除軸承箱體內(nèi)的空氣。
(3)用黃油槍把脂由加油孔向軸承箱內(nèi)加注,加到脂從兩端蓋以及放油孔擠出為止,然后上緊兩軸承端蓋及放油孔絲堵。隨后用手盤(pán)車(chē),使脂在箱體內(nèi)分布均勻。
3.3 對(duì)軸承溫度以及振動(dòng)情況的觀測(cè)
在灌泵之后,對(duì)離心泵啟動(dòng),開(kāi)啟出口閥門(mén),使離心泵在正常情況下運(yùn)行,對(duì)離心泵兩端軸承的溫度以及油脂的情況進(jìn)行監(jiān)控。用紅外線測(cè)溫儀隨時(shí)監(jiān)測(cè)溫度。通過(guò)改造后,用測(cè)振儀對(duì)振動(dòng)位移情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),數(shù)值在0.04mm左右。對(duì)脂的油脂進(jìn)行監(jiān)控,最終結(jié)論為脂油質(zhì)良好、無(wú)變化,水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常,從溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出,用脂代替油是可行的,能在同類(lèi)型離心泵上推廣使用。并且降低了油的使用量,保持了泵房清潔衛(wèi)生,杜絕了由于缺油造成軸承、軸損壞事故的發(fā)生,使設(shè)備運(yùn)行完好。
4 改造后的故障及處理方法
4.1 發(fā)生的故障及問(wèn)題
經(jīng)過(guò)短期的調(diào)試以及監(jiān)測(cè),有個(gè)別的離心泵使用效果以及運(yùn)行情況并沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。其中包括設(shè)備本身的原因,也有里部件工作環(huán)境不滿足引起的。主要有以下幾個(gè)方面:
(1)改造后由于軸承箱內(nèi)充滿脂,軸與脂的摩擦大于與油的,故電機(jī)的負(fù)荷增加,致使電機(jī)溫度會(huì)升高5到8度。
(2)在泵運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)半月時(shí),對(duì)其進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)油的量很小,有的甚至在發(fā)生干磨。分析得出,原因是由于脂的流動(dòng)性差,在軸承內(nèi)部脂消耗完后不能及時(shí)的補(bǔ)充過(guò)去。
(3)在通風(fēng)不好和溫度較高的區(qū)域內(nèi),軸承的溫度會(huì)超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。分析得出:原因是由于脂的流動(dòng)性不好,致使溫度不能及時(shí)的傳導(dǎo)出去,而發(fā)生高溫。
4.2 對(duì)其故障及問(wèn)題的解決方法
對(duì)上述問(wèn)題,可以得出主要原因在于脂的流動(dòng)性差,不能及時(shí)的補(bǔ)充軸承內(nèi)部脂消耗后的缺陷??梢哉J(rèn)為只要軸承內(nèi)部有足夠的脂,就不會(huì)出現(xiàn)缺油、干磨以及溫度高等現(xiàn)象。最好的解決方法是將軸承(6206型)換成全封閉式的。軸承內(nèi)部充滿脂,只要在外部涂適量即可,其最短使用壽命也在兩個(gè)月以上,能夠達(dá)到生產(chǎn)以及節(jié)能降耗的要求。
5 脂的效果
脂不易泄漏,有利于離心泵軸承的,確保離心泵安全穩(wěn)定運(yùn)行,大大減少加油量和加油次數(shù)。不但節(jié)油,而且降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。具體來(lái)說(shuō):
(1)節(jié)省油費(fèi)用。使用油脂每臺(tái)離心泵消耗為9kg/a,費(fèi)用為63元/a。而機(jī)油消耗量在骨架油封完好情況下4kg/月,費(fèi)用為200元/a。每臺(tái)泵可節(jié)約137元/a,大大降低了費(fèi)用。
(2)減少檢修費(fèi)用。骨架油封平均壽命為4個(gè)月,為更換骨架油封,每年需解體檢修3次左右,改為鋰基脂,減少人工費(fèi)。材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi),并避免了在檢修過(guò)程中造成設(shè)備零件的損壞。
(3)延長(zhǎng)了設(shè)備運(yùn)行周期。從振動(dòng)。溫度等方面監(jiān)測(cè),使用脂密封性能好,軸承運(yùn)轉(zhuǎn)良好,延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。
(4)改善了崗位環(huán)境。
綜述所述,用脂代替機(jī)械油,對(duì)這種轉(zhuǎn)速低、流量不大的離心泵是切實(shí)可行的,并且有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益,是使設(shè)備經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的一項(xiàng)有效措施。
參考文獻(xiàn)
[1] 王穎.立式高速離心泵機(jī)械密封泄漏分析及改造[J].石油化工設(shè)備.2005(04)
[2] 趙鳳嶺.離心泵故障分析[J].化工裝備技術(shù).1996(03)
[3] 曹守彬,撒輝.對(duì)真空制鹽設(shè)備的認(rèn)識(shí)[J].蘇鹽科技.2009(01)
篇9
關(guān)鍵詞:干氣密封;輕烴泵;泄漏;改造
一、前言
裂解汽油加氫裝置C5餾分抽出泵為RPKB25-200單葉輪泵,該泵原密封采用的是單端面機(jī)械密封。C5餾分為汽油加氫裝置95~100℃餾分,其主要為C5及以下組分,屬于液態(tài)輕烴類(lèi)。該介質(zhì)為低沸點(diǎn)液體,容易汽化,而且存在低溫使材料脆化等問(wèn)題。另外由于其還有具有低粘度、高蒸汽壓等特性,在泵密封的摩擦副端面難以形成和維持連續(xù)、穩(wěn)定的液體膜,容易因流體膜汽化引起干摩擦,造成端面磨損加劇,嚴(yán)重影響密封的使用壽命。一旦離心泵單端面機(jī)械密封失效,輕烴物料極易泄漏揮發(fā)到大氣中,不僅污染環(huán)境,更存在引發(fā)重大安全事故的可能。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)該C5餾分抽出泵操作使用及檢維修分析,總結(jié)出該類(lèi)泵機(jī)械密封失效情況如下:
1.密封在泵開(kāi)停過(guò)程中造成機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)端面間隙發(fā)生較大變化從而導(dǎo)致泄漏;
2.檢修分解失效密封后發(fā)現(xiàn):①動(dòng)、靜環(huán)根本就沒(méi)有摩擦痕跡,即輕烴介質(zhì)在動(dòng)靜環(huán)間形成了過(guò)大的液膜反力,將密封面推開(kāi),從而造成泄漏;②動(dòng)、靜環(huán)過(guò)度磨損,即載荷系數(shù)或彈簧比壓過(guò)大,造成密封端面不能形成液膜,從而導(dǎo)致過(guò)度磨損泄漏。
綜上,為解決該類(lèi)輕烴泵密封問(wèn)題,關(guān)鍵在于:改善液態(tài)烴泵機(jī)械密封端面條件,防止密封端面液膜汽化。
通過(guò)與改造廠家探討,根據(jù)泵類(lèi)型與介質(zhì)、工況,決定對(duì)該泵進(jìn)行串聯(lián)式干氣密封改造,改造方案為PLAN11+72+75。
二、密封結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)
1.密封結(jié)構(gòu)
該改造方案為帶自沖洗的串聯(lián)式干氣密封。第一級(jí)為平衡型機(jī)械密封,密封介質(zhì)為C5,入口壓力:0.45MPa,出口壓力:1.02MPa,溫度:40℃,轉(zhuǎn)速:2850r/min;第二級(jí)為干氣密封,密封介質(zhì)為干凈氮?dú)?,氮?dú)鈮毫Γ?.07MPa左右。由于干氣密封端面上加工有動(dòng)壓槽[1](槽深一般在5~10um,正常工作狀態(tài)下,流動(dòng)的氣體在兩個(gè)密封面間形成一層 2~3um厚的氣膜),只允許單向旋轉(zhuǎn),因此,該密封只能單向運(yùn)轉(zhuǎn)。
正常情況下,機(jī)械密封作為主密封起作用,干氣密封為輔助密封。干氣密封主要作用有:
1.1提高主密封的背壓,使液態(tài)介質(zhì)能夠保持在密封端面處,主密封在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中端面形成一層液膜,從而減小了密封面的磨損,極大地延長(zhǎng)了主密封的使用壽命;
1.2當(dāng)主密封失效時(shí),干氣密封可以起到備用密封的作用,隔離介質(zhì)與大氣,防止意外事故發(fā)生。
2.操作系統(tǒng)
干氣密封控制系統(tǒng)是干氣密封的重要組成部分[2],它主要由密封氣過(guò)濾單元和密封氣泄漏監(jiān)測(cè)單元組成,干凈的密封氣保證密封面不受顆粒雜質(zhì)的損壞,干氣密封是以微量的氣體泄漏為代價(jià)換取其長(zhǎng)周期的使用壽命,泄漏量是否穩(wěn)定直接反映了干氣密封運(yùn)行的狀態(tài),因此,對(duì)干氣密封的泄漏進(jìn)行監(jiān)控為設(shè)備的安全運(yùn)行提供了保障。
在串聯(lián)式干氣密封控制系統(tǒng)中,外部管網(wǎng)氮?dú)膺M(jìn)入控制系統(tǒng),經(jīng)過(guò)濾器、減壓閥后,為干氣密封提供穩(wěn)定、干燥、清潔的密封氣。當(dāng)主密封泄漏或氮?dú)鈮毫^(guò)低,單向閥起到防止工藝介質(zhì)反串入氮?dú)夤芫W(wǎng)的作用。進(jìn)入密封腔的氮?dú)馀c主密封泄漏的微量工藝介質(zhì)經(jīng)氣液分離器后,氣相介質(zhì)通過(guò)節(jié)流孔板排向火炬,液相介質(zhì)則留在氣液分離器,可通過(guò)視鏡觀察液體,當(dāng)貯存到一定量時(shí)打開(kāi)排液口排入排污容器,由此消除安全隱患和避免對(duì)環(huán)境造成污染。當(dāng)主密封泄漏過(guò)大時(shí),由于限流孔板的作用,密封腔壓力上升,泄漏管線上的壓力表指示上升,表明密封失效。
干氣密封控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。干氣密封阻塞氣采用工業(yè)氮?dú)猓ń庸霉こ痰牡獨(dú)夤芫€),經(jīng)減壓閥減壓至0.2MPa做為干氣密封系統(tǒng)氣源,再經(jīng)孔板限流減壓至工作壓力0.07MPa。
三、干氣密封出廠試驗(yàn)
干氣密封的完成設(shè)計(jì)制造后,在成都一通科技有限公司的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了干氣密封的性能模擬試驗(yàn)。參考API682離心泵干氣密封的試驗(yàn)規(guī)程,并按此規(guī)程對(duì)干氣密封進(jìn)行性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,干氣密封具備高度的穩(wěn)定性、可靠性,泄漏量穩(wěn)定,與設(shè)計(jì)值吻合。
四、干氣密封日常操作注意事項(xiàng)
密封在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,通過(guò)密封氣系統(tǒng)可對(duì)干氣密封的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。正常情況下入口氣源壓力為0.2MPa時(shí),出口壓力應(yīng)大致為0.07MPa。
1.若密封氣出口壓力表顯示過(guò)低,表明外側(cè)干氣密封泄漏過(guò)大;
2.若干氣密封腔出口壓力表長(zhǎng)時(shí)間顯示高于0.07MPa,達(dá)到警戒壓力0.12Mpa壓力開(kāi)關(guān)高報(bào)警,表明內(nèi)側(cè)主密封泄漏過(guò)大,可視現(xiàn)場(chǎng)情況決定是否拆機(jī)檢查;
3.若密封氣進(jìn)入管線壓力表顯示值過(guò)低,低于0.2Mpa,達(dá)到0.15Mpa時(shí),表明密封氣源壓力過(guò)低,提醒操作者注意檢查氣源壓力;
4.通過(guò)收集罐的液位計(jì)觀察罐內(nèi)容積,達(dá)到一定值時(shí)液位開(kāi)關(guān)發(fā)出液位高報(bào)警,提醒操作者及時(shí)打開(kāi)閥門(mén)向指定的排污容器排放。
五、結(jié)論
1.廠家在設(shè)計(jì)時(shí),采用了有限元法對(duì)干氣密封工作原理、端面槽型、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了研究,保證能密封具有良好的密封性和穩(wěn)定性;
2.出廠試驗(yàn)證明,設(shè)計(jì)制造的串聯(lián)式干氣密封能夠?qū)崿F(xiàn)密封的非接觸運(yùn)行,密封性能穩(wěn)定可靠;
3.工業(yè)運(yùn)行表明,該泵改造完成運(yùn)轉(zhuǎn)2個(gè)月,操作系統(tǒng)各工藝參數(shù)穩(wěn)定,密封性能良好,大大提高了該泵的運(yùn)轉(zhuǎn)性,徹底解決了因該泵介質(zhì)沸點(diǎn)低、容易汽化等引起的密封材料低溫脆化等問(wèn)題,消除了輕烴介質(zhì)揮發(fā)到大氣中污染環(huán)境,更防止了發(fā)生重大安全事故的可能。
參考文獻(xiàn)
[1]麥偉.串聯(lián)式干氣密封在焦化裝置液化氣泵上的應(yīng)用.石油和化工設(shè)備;2010年第13卷,52-54.
篇10
1.1 潛水泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。潛水泵是電機(jī)與水泵直聯(lián)一體潛入水中工作的提水機(jī)具,電機(jī)、水泵一體,潛入水中運(yùn)行,安全可靠。它適用于從深井提取地下水,也可用于河流、水庫(kù)等提水工程。潛水泵具有質(zhì)量輕、可移動(dòng)、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛運(yùn)用于農(nóng)田灌溉中。潛水泵按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為干式和濕式兩種。常見(jiàn)的潛水泵的外形如圖1-1所示。
1.2 潛水泵的工作原理。潛水泵一種用途非常廣泛的水處理工具。與普通的抽水機(jī)不同的是它工作在水下,而抽水機(jī)大多工作在地面上。開(kāi)泵前,吸入管和泵內(nèi)必須充滿液體。開(kāi)泵后,葉輪高速旋轉(zhuǎn),其中的液體隨著葉片一起旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下,飛離葉輪向外射出,射出的液體在泵殼擴(kuò)散室內(nèi)速度逐漸變慢,壓力逐漸增加,然后從泵出口,排出管流出。在葉片中心處由于液體被甩向周?chē)纬杉葲](méi)有空氣又沒(méi)有液體的真空低壓區(qū),液池中的液體在池面大氣壓的作用下,經(jīng)吸入管流入泵內(nèi),液體就是這樣連續(xù)不斷地從液池中被抽吸上來(lái)又連續(xù)不斷地從排出管流出。
2 潛水泵常見(jiàn)故障及其維修措施
2.1 故障現(xiàn)象:潛水泵運(yùn)轉(zhuǎn)有異常振動(dòng)、不穩(wěn)定。主要原因:①水泵底座地腳螺栓未擰緊或松動(dòng);②出水管路沒(méi)有加獨(dú)立支撐,管道振動(dòng)影響到水泵上;③葉輪質(zhì)量不平衡甚至損壞或安裝松動(dòng);④水泵上下軸承損壞。維修措施:①均勻擰緊所有地腳螺栓;②對(duì)水泵的出水管道設(shè)獨(dú)立穩(wěn)固的支撐,不讓水泵的出水管法蘭承重;③修理或更換葉輪;④更換水泵的上下軸承。
2.2 故障現(xiàn)象:潛水泵不出水或流量不足。主要原因:①水泵安裝高度過(guò)高,使得葉輪浸沒(méi)深度不夠,導(dǎo)致水泵出水量下降;②水泵轉(zhuǎn)向相反;③出水閥門(mén)不能打開(kāi);④出水管路不暢通或葉輪被堵塞;⑤水泵下端耐磨圈磨損嚴(yán)重或被雜物堵塞;⑥抽送液體密度過(guò)大或粘度過(guò)高;⑦葉輪脫落或損壞;⑧多臺(tái)水泵共用管路輸出時(shí),沒(méi)有安裝單向閥門(mén)或單向閥門(mén)密封不嚴(yán)。維修措施:①控制水泵安裝標(biāo)高的允許偏差,不可隨意擴(kuò)大;②水泵試運(yùn)轉(zhuǎn)前先空轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī),核對(duì)轉(zhuǎn)向使之與水泵一致。使用過(guò)程中出現(xiàn)上述情況應(yīng)檢查電源相序是否改變;③檢查閥門(mén),并經(jīng)常對(duì)閥門(mén)進(jìn)行維護(hù);④清理管路及葉輪的堵塞物,經(jīng)常打撈蓄水池內(nèi)雜物;⑤清理雜物或更換耐磨圈;⑥尋找水質(zhì)變化的原因并加以治理;⑦加固或更換葉輪;⑧檢查原因后加裝或更換單向閥門(mén)。
2.3 故障現(xiàn)象:電流過(guò)大電機(jī)過(guò)載或超溫保護(hù)動(dòng)作。主要原因:①工作電壓中過(guò)低或過(guò)高;②水泵內(nèi)部有動(dòng)靜部件擦碰或葉輪與密封圈磨擦;③揚(yáng)程低、流量大造成電動(dòng)機(jī)功率與水泵特性不符;④抽送的密度較大或粘度較高;⑤軸承損壞。維修措施:①檢查電源電壓,調(diào)整輸電壓;②判斷磨擦部件位置,消除故障;③調(diào)整閥門(mén)降低流量,使電動(dòng)機(jī)功率與水泵相匹配;④檢查水質(zhì)變化原因,改變水泵的工作條件;⑤更換電機(jī)兩端的軸承。
2.4 故障現(xiàn)象:絕緣電阻偏低。主要原因:①電源線安裝時(shí)端頭浸沒(méi)在水中或電源線、信號(hào)線破損引起進(jìn)水;②機(jī)械密封磨損或沒(méi)安裝到位;③O型圈老化,失去作用。維修措施:①更換電纜線或信號(hào)線,烘干電機(jī);②更換上下機(jī)械密封,烘干電機(jī);③更換所有密封圈,烘干電機(jī)。
2.5 故障現(xiàn)象:水泵管配件滲漏。主要原因:①管道本身有缺陷,未經(jīng)過(guò)壓力試驗(yàn);②法蘭連接處的墊片接頭未處理好;③法蘭螺栓未用合理的方式擰緊。維修措施:①有缺陷的管子應(yīng)予以修復(fù)甚至更換,對(duì)接管子的中心偏離過(guò)大的應(yīng)拆掉重排;②對(duì)準(zhǔn)后連接螺栓應(yīng)在基本自由狀態(tài)下插入擰緊,管路全部安裝完后,應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的耐壓強(qiáng)度和滲漏實(shí)驗(yàn);③必須更換新的。
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