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離心泵機械密封對高溫介質的要求

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人氣:-發表時間:2021-11-20 10:49【

  離心泵采用機械密封形式很普遍,離心泵在輸送高溫介質時,機械密封的選用及要求有什么不同,常見的有單端面機封和雙端面水冷機封,以煉油行業為例,目前,國內外高溫熱油泵普遍采用接觸式波紋管單端面機械密封,國產波紋管機械密封的使用壽命平均一年左右,進口波紋管機械密封可達兩年以上,但基木上必須采用各種沖洗和冷卻等措施,以降低摩擦溫升,防止結焦、熱裂、波紋管失彈、波紋管斷裂、泵抽空、密封件老化等而導致密封失效。為此,必然消耗大量的沖洗油和冷卻水,造成運行費用高,能耗量大,而且密封可靠性差,安全性低,維修成本高。

  自沖洗加靜環背面急冷措施。自沖洗即把泵出口增壓的高溫熱油經冷卻降溫后引至密封腔,對密封件進行直接冷卻降溫。同時,一般對靜環背面注人冷卻水對其進行急冷降溫,并把泄漏物及時排除以避免在密封部位積聚。該方案適用于輸送介質比較潔凈的高溫熱油泵。外沖洗加靜環背面急冷措施。外沖洗是把外界與泵送介質相容的低溫潔凈冷卻油注人密封腔內,對密封件進行直接冷卻降溫,并及時排除介質中的固體顆粒避免進人密封端面或在密封附近集聚而產生磨粒磨損。

  統計結果表明,在保證輔助系統正常工作和泵穩定運轉的情況下,高溫離心泵機械密封的使用壽命可達一年以上。但是,隨著對現代工業生產節能減排要求的不斷提高管型機械密封及輔助系統的使用性能己不能滿足要求,暴露出的主要間題有:

離心泵

  1、采用現有的機械密封及其輔助系統,在高溫油泵的運行過程中,變工況操作時有發生。泵抽空、誤操作、人為流量調節等都使機械密封處于變工況條件下。當被密封介質的壓力產生劇烈波動時,可引起摩擦副的相互沖擊,造成端面損傷,從而影響密封效果;如果密封腔操作壓力波動并瞬間成負壓,波紋管收縮而不能及時恢復,動、靜環摩擦副間形成的油膜密封被破壞從而造成突發性泄漏失效。

  2、工作介質溫度很高,再加上密封摩擦副端面的摩擦熱,一旦沖洗系統發生故障,使得端面溫度急劇升高,造成端面液膜汽化導致干摩擦,短時間內可使密封失效;其次,高溫還可使石墨環性能下降,嚴重時可將浸漬劑熔化;再次,當動、靜環材料取碳化鎢一石墨配對時,高溫還可使石墨環(靜環)表面產生環狀溝紋,碳化鎢(動環)也易脫落;最后,高溫下摩擦副熱變形較大,使端面摩擦狀態發生變化。導致密封系統提前失效。

  3、運行費用高、能耗量大。對于常、減壓塔底渣油泵采用外沖洗直接進人工藝介質中,使其消耗量較大,生產成本較高。采用自沖洗把高溫介質降溫后再注人泵內,必然消耗大量的熱量,使泵的效率降低。與此同時,消耗的冷卻水量亦相當大。

  4、對機封靜環背面處必須通入急冷水進行冷卻,其作用是冷卻動、靜環摩擦副,從而在一定程度上降低波紋管及摩擦副間的溫度,為機封提供適宜的運行環境,防止機封部件高溫變形或失效,從而達到提高密封效果和延長使用壽命的目的。但由于冷卻水在高溫部位結垢,且結垢位于動、靜環摩擦副及與之相貼緊的軸套上和波紋管的波片之間,使波紋管失去彈性而失效。


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