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氨泵机械密封液膜相态稳定性方法的研究与应用
作者:管理员    发布于:2015-09-29 08:46:56    文字:【】【】【

  石油加工过程中,低温的产生多采用氨制冷。由于氨具有沸点较低,润滑性差和强烈的刺激气味的特加以控制。

  3端面流体膜相态的稳定性,因此对氨泵的密封,既困难而且密封性要求也高。目前使用的氨泵大多采用4PA或4GC型,泵的出口端和入口端的轴封均采用机械密封。该类氨泵在使用过程中密封性能不好经常发生氨泄漏,而且使用寿命较短,需要频繁更换和维修密封,造成维护费用大。又由于氨的泄漏,刺激性的气味使工作环境变坏,同时造成了氨的损失。为此对该类泵的机械密封进行分析研究和参数计算,研究出改善密封性能的措施有着重要的意义。

  1机械密封型式及端面摩擦副材料该类泵两端的轴封多采用单弹簧非平衡型机械密封,端面摩擦副静环材料为浸树脂石墨,动环材料为不锈钢堆焊硬质合金,硬度为HRC40左右。由于氨的润滑性较差,为保证密封性,必须适当提高端面比压,这会使密封端面发热严重磨损加剧,以致产生磨损沟槽并伴有径向的龟裂纹,动密封面遭到破坏而密封失效。

  2机械密封端面流体膜的相态为降低端面的发热量,势必要降低端面比压,对于浓度为30左右的氨,常压下的沸点较低,饱和蒸汽压较高,端面的液膜易发生汽化,使端面打开而产生泄漏。由于汽氨粘度低的特性,使密封面的润滑状态进一步变环。所以说密封处于汽液混相摩擦状态,要使密封能正常工作,必须对端面的流体膜相态为了保证端面流体膜的相态的合理和稳定,除了正确选择机械密封的结构尺寸和摩擦副的材料外,流体膜的压力和温度是两个重要控制参数。是被密封的流体沸点和汽化温度变化的似液相和似汽相的界限。从可以看出,随着压力的升高,似液相区扩大,同时温度界限也增大;降低密封温度,可以使密封在稳定的端面流体膜相态图液相区或稳定的似液相区工作。因此,提高压力或降低温度是保证流体膜的相态合理和稳定的有效措施。

  4保证流体膜的相态合理和稳定的措施(1)密封类型、摩擦副材料和端面比压对于多级泵,入口压力较低,密封使用非平衡型,出口压力如超过0.7~0.8MPa密封应采用部分平衡型。摩擦副材料选择不锈钢镶嵌硬质合金YG6对酚醛树脂浸渍石墨。辅助密封圈为丁腈橡胶,端面比压值取为Pc=0.冲洗是利用被密封介质带走机械密封摩擦副产生的热量,降低密封端面温度,防止(下转第57页)0.06~0.1Qmm.查安装记录,发现浮动轴套制造时尺寸就已偏大,运行后由于磨损也扩大了其间隙。

  2受油器泄漏的处理通过上述的分析知道,处理受油器泄漏必须防止管的间隙。在不改变其它结构的基础上,于浮动轴套上增加了两道*O*型橡胶密封圈。改造后结构见中上部分。

  (1)在的A处,浮动轴套端面上加工密封槽,密封沟槽尺寸为深5.0mm、宽6.4mm,选用断面直径为*5.7mm的*O*型橡胶密封圈,通过增减轴套座与端盖板之间的调整垫片,把其压缩量调整为5~7,防止浮动轴套轴向间隙的泄漏。

  改造后,由于B处密封圈装在浮动轴套上,其与操作油管的间隙小博山多级离心泵,密封沟槽尺寸深,密封圈不易被操作油管在轴向运动时挤出,而且压缩量小,不易产生磨损。A处密封圈既可消除浮动轴套与受油器体的轴向间隙,又不致于浮动轴套被压得过紧,使浮动轴套能自由浮动,适应操作油管摆动的需要。两处密封圈能起到良好的密封效果。

  3改造后的效果机受油器改造后,经过近一年来的运行检验,受油器漏油的现象得到了解决,漏油泵停泵间隔达4h以上,高压油不再向高位油箱窜油。

  2000年3月,因其发电机转子接地处理,拆卸受油器后检查,A、B两处密封圈完好无损。实践证明这种改造方案是可行的。对其它几台机组逐步实施改造,也取得了成功。

  (上接第55页)液膜汽化。根据对多台氨泵的调查分析,密封温度高于介质的汽化温度,介质汽化可能使P<0.可采用冲洗来降低端面温度,因为冲洗比间接冷却更为有效。泵的出、入口及各级均有用丝堵封闭的介质引出口,可以利用这些出口将冲洗液引出。

  出口端密封的冲洗液取自泵出口,见。入口端取自一级叶轮出口处的泵壳上见。通过冲洗管线,将冲洗液引到密封端面处。

  出口端冲洗管路布置入口端冲洗管路布置冲洗液量的控制由冲洗管线中的接头在其内部装入节流孔板,首先计算出所需的冲洗液量:0.10―摩擦系数,考虑到搅拌热,一般取较大数值,/=0.20~0.30Pc*端面比压(Pa)A/―密封面接触面积(m2)u*端面平均滑动速度(m/s)Y*冲洗液密度(kg/m3)c*冲洗液比热(/(kg*C)),=t2―ti*轴封箱冲洗液出、入口温度通过孔板时冲洗液的流速及所需孔板的孔径用下式计算:今一孔板前后的压力差(Pa);d*孔板的节流孔直径(m);为防止冲蚀石墨静环,用下式来计算冲洗液流出冲洗管线到达密封时的流速:*孔板的节流孔面积(m2);A2*冲洗液管出口面积(m2)。

  3结束语由上述的研究结果,在大庆公司天然公司的多台氨泵上应用,密封性能得到了很大的提高,可以达到不可见泄漏,密封箱温升很小,连续运行寿命长达一年以上,收到了良好的效果。就配件和安装维护方面而言,其经济效益非常显著。同时消除了氨泄漏对大气的污染,改善了工厂的工作和劳动环境。

  综上所述,对于密封易挥发、润滑性差介质的工况,为保证液膜的相态合适和稳定,应降低密封端面的温度和保持合适的液膜压力,这对提高氨泵的密封性能和使用寿命均有显著效果。

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