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泥浆泵
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干化气密闭泵里的运用

  1干气密封简介
  1. 1密封结构
  干气密封的结构与普通泵用机械密封基本相同,也由静环、动环、弹簧和泥浆泵辅助密封圈等组成,见1.在两密封端面间相互运动时存在一层极薄的气膜,该气膜为阻塞气,可以是氮气、净化风等干净气体,其作用与湿式机械密封用的封油作用相同。
  干气密封的动环(硬质环)断面上开有各种不同形状的微米级动压槽,主要有螺旋槽型、圆弧槽型、T型槽型和直线槽型等,见2.
  1. 2密封机理
  螺旋槽型具有良好的流体动压效应,能够在很泥浆泵小的气膜间隙下产生比较高的气膜刚度,而且具有良好的追随性,能很好地保持密封系统的平衡状态,所以螺旋槽型的应用最为广泛。以如a所示的螺旋槽型动压槽为例,密封端面分为动压槽、密封堰和密封坝3部分。气体沿螺旋槽型动压槽进入密封的两端面之间,动压槽由深至浅起泵送作用,可产生动压效应。气体在动压槽根部压力升高,密封堰组织流体圆周方向的流动可以加大升压,将两密封面顶开,形成几微米的气膜,实现密封端面的非接触。
  密封坝可以有效阻止流体在密封环旋转时沿半径方向的泄漏,而且在非运转情况下,动环和静环靠弹簧的推力贴合在一起。密封堰也可以保证密封不产生泄漏。
  1. 3特点
  ①是一种非接触式密封,旋转式动环、静环之间泥浆泵的摩擦力小,功耗仅为湿式密封的5 % ,辅助系统能耗亦较少。②有良好的自动平衡性和追随性。③摩擦副的泄漏量极小,通过采取一定的措施可以实现介质的零泄漏。④使用寿命长,维护成本低,维护简单方便。
  2实际应用
  广州石化乙烯装置输送液态烃泵的轴封采用了两级串联机械密封,第一道为主机封,采用普通机械密封;第二道为辅助密封,采用干气密封,其结构见4.采用此密封结构的机泵总共53台,运行数年来,其使用寿命比采用湿式机械密封的机泵寿命长50 % ,未曾发生过由于自身事故而引起的停车事故,且维护简单方便。
  我公司气分2聚丙烯装置现使用的12台机泵上全部采用的是丹东科隆公司生产的波纹管机械密封,平均使用周期最长21个月,最短2个月,而且存在以下问题:①液态烃类介质在密封端面迅速气化,存在液气混合相,造成密封运行波动。②)密封面磨损严重,影响使用寿命。③故障具有突发性,易造成装置停产。④一旦发生泄漏,烃类气体大量外漏,易发生爆炸。⑤故障频繁,检维修成本高。
  据有关数据,将我公司气分2聚丙烯装置机泵上的机械密封全部改造为干气密封后,其寿命延长到2~4 a.同广州石化乙烯装置相比,只在原有基础上加一套辅助干气密封,寿命也能至少延长50 %.
  使用干气密封以后,可以有效地避免原机械密封存在的问题,解决气分2聚丙烯装置泵用机械密封的使用寿命问题,节约大量的检维修费用,为装置长周期运转提供保障。
  3结语
  干气密封是一种新型非接触型机械密封,将旧密封结构改造为干气密封时,可以先在个别辅助机泵上试用,再逐步应用到系统其他主要机泵上。也可借鉴广州石化公司的经验,在原有机械密封基础上串联安装一套干气密封作为辅助机械密封,只需做很小的改动,即可延长设备的运行寿命。
时间:2011年12月16日
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