碱液循环泵机械密封的改造

碱液循环泵机械密封的改造

来源:《中小企业管理与科技》供稿文/王力

[导读]我厂催化精制使用的碱液循环泵。该种类泵在实际运行中。频繁发生泄漏。机械密封在安装运行3～4天左右开始微漏。2周左右泄漏量增大。无法继续使用。该种类泵均为单吸悬臂卧式离心泵。

　　1　基本情况
　　我厂催化精制使用的碱液循环泵。该种类泵在实际运行中。频繁发生泄漏。机械密封在安装运行3～4天左右开始微漏。2周左右泄漏量增大。无法继续使用。该种类泵均为单吸悬臂卧式离心泵。主要技术参数：介质成分为含胶状、颗粒杂质20％的NaOH液体；介质温度45度；介质黏度1070CP；流量30m3／h；扬程10～30m：吸人压力GO.58～1.078Mpa；排出压力0.6～1.272MPa；轴功率2.7～60kw；电机转数2950rlmin。
　　将失效后的机械密封解体。动环和动环座、轴套间的间隙被阻塞；动环和静环有环状磨损痕迹；密封腔内有焦状聚合物、颗粒等杂质和结晶物；弹簧锈蚀严重。被杂质和结晶物卡涩。弹性不足。
　　2　失效分析
　　在生产过程中。管道和设备会产生锈蚀物。同时碱液槽内NaOH与空气中CO2组分发生反应。生成的Na2CO3会产生结晶物。泵入口滤网原为40目。实际生产中经常堵塞。使泵抽空。把滤网改为20目。基本解决了入口堵塞问题。但同时造成进入泵体内的碱液含有大量杂质和结晶物。由于采用自身冲洗方式。这些杂质和结晶物不可避免地沉积于密封腔内。使动环和动环座、轴套间的间隙阻塞。导致动环轴向动作不灵活甚至被卡死。弹簧腐蚀卡涩、弹性不足。不能提供原设计0.28MPa的端面比压。导致密封面不能良好地贴合。液膜平衡破坏。密封出现微漏。随着结晶物和杂质颗粒进人摩擦副端面。密封面逐渐磨损。再加上动环轴向补偿不灵。密封泄漏量增加。最终导致密封彻底失效。
　　3　改进措施
　　(1)改变密封结构形式
　　由于介质是含有杂质的碱液。从密封结构上看。采用静环补偿比原设计的动环补偿更为适合。根据该泵的具体工况条件。选用DTM55机械密封(集装式)。其主要特点是：
　　通过自动锁紧环实现精确定心；可调节式压盖。可直接配合常用螺栓使用。集装式结构安装方便：静环和轴套的间隙不在介质侧。保证了静环轴向补偿的灵活性；弹簧位于辅助密封圈外侧。与介质完全隔开。避免了弹簧的腐蚀和卡涩。 
　　(2)改变摩擦副材料
　　密封动环和静环材料均采用碳化钨。碳化钨具有极高的强度和硬度。良好的耐磨性和抗腐蚀性。这就使杂质和结晶物难以对其造成损坏。同时。碳化钨摩擦副具有优良的导热性。线性膨胀系数很小。使其能够在较高的温度下保持良好的密封性。辅助密封环材料选用氟橡胶。它耐腐蚀、弹性好。最高工作温度为250度。洗液的其他介质。再加上介质工作温度不高。该机械密封。在去除自冲洗的条件下。完全可以正常运行。这既能降低冲洗带来的能耗、物耗损失。又能简化机械密封的日常维护。
　　两台泵自2006年1月开始使用该机械密封。现场密封效果非常好。运行至今没有任何泄漏迹象，使用寿命达到一年以上。