醇類清洗塔入水泵器械密閉冷化體系
發布時間：2015年03月09日 12:23 閱讀：11561
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澤德
醇類清洗塔入水泵器械密閉冷化體系
第一、水泵器械密閉冷化體系基本情況
甲醇水洗塔進水泵型號為XWB- 4 /90，為單級單吸懸臂式軸向入口漩渦泵。該泵機械密封型號為C8B- 33（多彈簧、平衡型、單端面機械密封），沖洗方式為泵出口介質正沖洗，循環水（硬水）夾套背冷冷卻方式。循環冷卻水夾套采用橡膠骨架油封。故障停機時，我們對密封冷卻水的骨架油封及密封介質的機械密封進行了解體檢查，發現存在以下問題：骨架油封損壞，表現為軸表面有雜質，骨架油封唇口及軸表面有磨損，油封彈簧上有雜質，且彈簧有輕微腐蝕，彈性不足。機械密封損壞，表現為動靜環內環面及軸套表面結垢嚴重，動環密封凸臺面磨損嚴重，動環和靜環有環狀磨損痕跡，動環橡膠密封圈有輕微燒焦變形。
第二、原因分析
1、冷卻水骨架油封失效原因分析冷卻水骨架油封失效原因主要有：
普通橡膠骨架油封介質壓力不高于0. 3 M Pa，我廠循環水壓力為0. 45 M Pa，超出普通橡膠骨架油封的使用壓力范圍。循環水中雜質侵入油封唇口，引起異常磨損。骨架油封彈簧上附有雜質，有腐蝕現象，彈簧彈性不足，徑向壓力過小，致使油封唇口及軸磨損時得不到有效補償。
2、機械密封失效原因分析
該泵機械密封動靜環材質分別為石墨和碳化硅，是熱的良導體。泵所輸送的介質溫度較高（ 111 ），致使靜環至動環密封圈之間的環縫隙中冷卻水溫度高，循環水含Ca（HCO 3）2和M g（HCO3）2，造成動靜環內圈及動環密封圈至靜環之間軸套結垢。水垢使機械密封冷卻效果變差，循環冷卻水不能及時帶走機械密封摩擦產生的熱量，熱量逐漸積蓄，機械密封溫度升高，密封面間液體部分汽化，液膜受到破壞，潤滑效果變差，密封臺面磨損嚴重，動環密封圈有輕微燒焦。軸套上的水垢阻礙了動環密封圈的自由移動，動靜環密封面磨損后，動環密封圈阻礙了動環的彈性補償。循環冷卻水中雜質侵入摩擦副端面，致使密封面有環狀摩擦痕跡。
輔助沖洗系統設計有缺陷，沖洗液從泵出口不經冷卻直接對機械密封進行沖洗，只能沖洗掉機械密封面周圍雜質，并不能很好地對機械密封進行冷卻和潤滑。資料表明，熱水工況采用傳統的機械密封，熱水必須首先經過冷卻，將沖洗液溫度降低至65 82以下，才能對機械密封進行沖洗。
第三、改造方案
資料表明，流體在流經密封面時，壓力降低，溫度升高。壓力降低是由密封面內外緣的壓力差造成的，溫度的升高是由于液膜中流體受到剪力以及密封面之間的機械接觸產生的摩擦熱引起的。熱水潤滑性差，摩擦阻力大，機械密封溫升較快，并且熱水的汽化壓力較高，造成它在流經密封面時容易產生閃蒸或汽化。如果液膜在接近密封面的邊緣處發生汽化，那么該密封副的大部分密封面都會失去密封液膜的支撐，造成密封迅速失效。因此，及時導走機械密封摩擦熱、防止液體在密封面間的閃蒸或汽化是解決問題的關鍵。甲醇水洗塔進水泵原設計采用骨架油封的循環水夾套背冷導走摩擦熱，實踐證明是有缺陷的。我們提出以下三套方案：
1、方案一
去掉冷卻水夾套，機械密封改為雙端面密封，機械密封冷卻液采用裝置內較清潔、不易結垢的、經過降溫的蒸汽冷凝水（溫度控制在40左右），冷卻液經冷卻液密封腔回到泵的進口。
方案一可以對機械密封進行很好的冷卻，解決了機械密封冷卻夾套內結垢問題；蒸汽冷凝水回到泵的進口進入甲醇回收系統，可以補充甲醇回收系統損耗的工藝水，減少向系統內補蒸汽冷凝水次數（正常生產情況下，甲醇回收系統工藝水損耗較大，需定期向系統內補蒸汽冷凝水）；蒸汽冷凝水溫度較低，進入甲醇回收系統不影響工藝操作。
本方案需對泵機械密封結構進行重新設計，制作一臺換熱器為蒸汽冷凝水降溫，以及將蒸汽冷凝水管線引至泵前。
2、方案二
去掉冷卻水夾套、自沖洗管，直接用經過降溫的蒸汽冷凝水（溫度控制在50左右）沖洗機械密封，從而降低機械密封及密封腔內介質的溫度。
本方案也需設計一臺換熱器為蒸汽冷凝水降溫，同時需將蒸汽冷凝水管線引至泵前。
3、方案三
去掉冷卻水夾套，在自沖洗管上設計一臺換熱器，自沖洗液流出換熱器的溫度控制在65左右。
本方案僅需制作一個換熱器，使自沖洗液流出換熱器出口的溫度控制在標準機械密封允許的溫度范圍，此方案簡單易行。
綜合分析以上三種方案，我們選擇了方案三對機械密封冷卻系統進行了改造。
第四、改進效果
方案實施后，單臺泵連續運行8 000 h未出現任何泄漏，降低了設備維護和檢修工作量及費用，保證了MTBE及異丁烯聯合生產裝置的連續穩定生產的革新
德國澤德—成立于1970年，澤德泵業自成立以來專注于家庭和園林、工業和污水處理行業的泵的技術研發，并且一直主導引領著行業的技術發展；公司的產品覆蓋：污水提升機、預制泵站、污水提升器、污水提升泵、污水提升裝置潛水泵、花園泵、潛污泵、自來水增壓泵和雨水收集系統等，每個泵系統包裝中有齊備的安裝配件和安裝流程等。
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