在污染過程中,一般采用接觸式雙面機(jī)械密封.封堵流體通過封堵流體輔助系統(tǒng)注入兩個(gè)密封之間,封堵流體的壓力高于密封介質(zhì)的壓力。防止密封介質(zhì)向外界泄漏。然而,在實(shí)際工程應(yīng)用中,由于諸多原因,密封介質(zhì)的泄漏無法得到有效的預(yù)防,特別是由于輸送固體顆粒介質(zhì)、頻繁開、停、易空工藝流量泵等原因,密封是可靠的。
性遠(yuǎn)比窮人少。由于石化公司單一車間污水泵的密封效果不理想,泄漏問題已成為亟待解決的問題。
(1)污水泵機(jī)械密封技術(shù)參數(shù)
泵模型為WQ3 0~35-7.5。正常工作、布接近大氣壓力、出口壓力為0.55 MPa,轉(zhuǎn)移溫度到室溫。所采用的機(jī)械密封為雙端面多彈簧平衡結(jié)構(gòu)。密封面的內(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題
1隔膜流體的壓力小于密封介質(zhì)的壓力,為了保證雙面密封的密封性能,理論要求如下:
隔離液必須密封介質(zhì)壓力的壓力高于0.1 - 0.1 5 MPa,為了防止介質(zhì)泄漏的含有一定的毒性。但在實(shí)際工程中,孤立流體的壓力不大于0.3MPa,小于密封介質(zhì)的壓力0.55MPa,密封效果不理想。
(2)輸送介質(zhì)中有大量固體顆粒,因?yàn)槲鬯檬且粋€(gè)貯存槽,定期將各種工藝流體(包括大量冷卻水)從工藝設(shè)備輸送到污水處理站的凈化處理槽。一定比例的雜質(zhì)固體顆粒的存在容易導(dǎo)致密封端面之間嚴(yán)重的磨粒磨損,導(dǎo)致密封早期失效。如果隔離液輔助系統(tǒng)不能正常工作,則隔離液的壓力小于密封介質(zhì)的壓力,固體顆粒將進(jìn)入內(nèi)密封端面,從而大大增加失效概率。
(3)當(dāng)污水泵頻繁停止時(shí),儲(chǔ)液罐將自動(dòng)停止運(yùn)行。當(dāng)罐內(nèi)的液體積聚到一定水平時(shí),泵和泵將自動(dòng)切換到運(yùn)行狀態(tài)。正因如此,污水泵的機(jī)械密封出現(xiàn)周期性不穩(wěn)定的干摩擦,這也是機(jī)械密封頻繁失效的主要原因之一。
(4)由于泵處于頻繁開停狀態(tài),泵容易抽出。當(dāng)儲(chǔ)罐液位下降到一定程度時(shí),容易使泵空,產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)必然導(dǎo)致密封不穩(wěn)定的工作狀態(tài),從而大大提高了密封失效的可能性。
根據(jù)上述分析,一般雙面接觸機(jī)械密封由于其密封原理的限制和工作條件的特殊性,很難在此環(huán)境下安全運(yùn)行。此外,在穩(wěn)定的條件下,雖然密封介質(zhì)泄漏基本上可以用雙或系列密封消除,輔助密封系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行成本,以及輔助系統(tǒng)的可靠性直接影響到密封效果。
(3)密封結(jié)構(gòu)改造
作為一個(gè)機(jī)械密封錐尤其適合抽水設(shè)備,包含固體懸浮泥,所以改變錐形密封的密封面,如圖7 - 5所示。填充聚四氟乙烯材料的靜環(huán),動(dòng)環(huán)材料為不銹鋼,和錐形表面涂覆碳化鎢。其主要特點(diǎn)如下。
1)機(jī)械密封環(huán)錐錐環(huán),其半錐角嘴;靜態(tài)環(huán)直徑D1作為一個(gè)固定的值,靜態(tài)環(huán)磨損,接觸母線長度增長,靜環(huán)直徑D2增加。
(2)密封接觸面母線長度很短(穩(wěn)定運(yùn)行初期為0.3~0.5mm),接觸面內(nèi)外溫差小,溫升低,粘著磨損程度降低。靜環(huán)具有壓縮段大、壓力變形小的特點(diǎn)。
(3)腺和環(huán)有一定的浮動(dòng),可以使密封面始終保持良好的接觸狀態(tài),介質(zhì)懸浮粒子進(jìn)入密封面不易。
(4)介質(zhì)泄漏的方向和離心力的方向一定角度,有利于減少泄漏。
(4)注意事項(xiàng)
(1)錐形機(jī)械密封與端面機(jī)械密封的密封比壓計(jì)算公式相同。
2.在設(shè)計(jì)中要注意K與接觸母線L之間的關(guān)系。當(dāng)錐形機(jī)械密封的靜環(huán)磨損時(shí),接觸母線的長度L不斷增大,載荷系數(shù)K不斷減小。接觸母線長度L與載荷系數(shù)K之間的關(guān)系曲線,以及靜環(huán)磨損引起的卸載和運(yùn)行過程中K值的下降,使密封比壓力的Pc降低,發(fā)生泄漏。必須通過調(diào)整彈簧壓力(彈簧負(fù)荷)來保持足夠的密封壓力。
(3)彈簧壓力影響機(jī)械密封的密封性能和使用壽命的一個(gè)重要參數(shù)的彈簧壓力的主要作用是確保泵啟動(dòng)、停車操作,使密封面好接頭,密封面磨損和密封壓蓋上的振動(dòng)和通靈,用來克服當(dāng)0形圈密封軸向運(yùn)動(dòng)和摩擦表面的泵體密封腔,補(bǔ)償和緩沖效果。污水泵在機(jī)械密封的操作中,彈簧不再被調(diào)整。彈簧可以補(bǔ)償密封環(huán)的磨損和卸載,降低錐形機(jī)械密封的K值。正確確定彈簧的比壓是保證密封性能和使用壽命的重要環(huán)。
實(shí)踐證明,錐型機(jī)械密封特別適用于含有精神的密封。改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)是可靠的,基本不泄漏泵,調(diào)整維修方便。提高密封性能,延長運(yùn)行周期,節(jié)省維護(hù)成本。
在錐形機(jī)械密封中,污水泵彈簧起著補(bǔ)償密封環(huán)磨損引起的比壓降和K值下降的雙重作用。正確確定彈簧的比壓是必要的。在圓錐密封中,載荷系數(shù)K是一個(gè)變量,因此在設(shè)計(jì)中必須注意這個(gè)問題。