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          渣油泵,三螺桿泵,高壓齒輪泵,瀝青泵-泊頭市泰邦泵閥制造有限公司

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          重油泵ZYB-7.5/2.0機械密封失效分析及技術改進

          時間:2013-09-09 09:00 作者:泊頭油泵 點擊:
           
          重油泵ZYB-7.5/2.0機械密封失效分析及技術改進
          一、基本情況:
          該泵為單吸懸臂臥式離心泵,損壞情況如下:
          1、動環和動環座、軸套間的間隙被阻塞
          2、動環和靜環有環狀磨損痕跡
          3、密封腔內有粘稠狀聚合物、焦狀顆粒等雜質
          4、彈簧銹蝕嚴重,被雜質和聚合物卡澀,彈性不足
          其主要技術參數如下表:
          介質 介質溫度 介質粘度 流量 揚程 吸入/排出壓力 軸功率 電機轉數
          齒輪 170℃ 7.15mm2/s 8.9m3/h 76m 0.091MPa/0.785MPa 15KW 2950r/m
          二、失效分析:
              重油泵一般造成密封失效的主要原因有端面液膜失效、材料與介質不相容,以及制造和安裝問題等。端面比壓是機械密封的重要性能參數,端面比壓要在設計的范圍之內(內裝式機械密封一般為0.4MPa~0.7MPa),以保證機械密封端面良好配合,使密封面間形成有效液膜。
          端面比壓的計算公式為:
          Pb=Pt+Pp-Pm
          Pb=Pt+(K-λ)P
          其中:d2=72mm d1=37mm d2=34mm
          彈簧比壓Pt=Ft(彈簧力)/[π/4(d22-d02)]=0.45MPa(廠家設計值)
          載荷系數K=(d22-d02)/(d22-d12)=1.056
          膜壓系數λ=0.742
          密封腔內介質壓力P=(入口壓力+出口壓力)/2=0.438MPa
              可以計算出原8B1-P型機械密封端面比壓Pb為0.586MPa,是符合設計規范的, 在正常工作條件下是能夠滿足生產要求的。這和實際情況相吻合,在使用初期機械密封并不泄漏,那導致其失效的原因又是什么呢?這就必須從機械密封的工作環境入手,進行綜合分析。
              重油泵經過濾器后注入。在實際生產過程中,由于齒輪粘度比較大,流動性差,并且齒輪介質中含有粒狀和粉沫狀結焦物,在摩擦副周圍不可避免地存在著結焦物,這對摩擦副的危害相當大。通過對沖洗系統徹底檢查,發現沖洗液管嚴重結焦阻塞。由于該泵處于氣提塔底部,管道和設備的銹蝕物以及雜質和重組份聚合物都沉積在塔底,進入泵體內的齒輪含有大量的雜質和聚合物,同時由于沖洗量不足,使這些雜質和聚合物不可避免地沉積于密封腔內,造成使動環和動環座、軸套間的間隙被阻塞,導致動環在軸向的動作不靈活甚至被卡死,彈簧被卡澀,不能提供原設計0.586MPa的端面比壓,導致密封面不能良好地貼和,液膜平衡被破壞,這時密封就會出現微漏,隨著聚合物和雜質顆粒進入摩擦副端面,密封面逐漸被磨損,再加上動環軸向補償不靈,造成密封泄漏量增加,最終導致密封徹底失效。
          三、改進措施
          根據密封的失效原因,我們有針對性地從以下幾個方面進行了技術改造:
          1、改變密封結構形式
              根據該泵的具體工況條件,其主要特點如下:
          通過自動鎖緊環實現精確定心。
          可調節式壓蓋可直接配合常用螺栓使用,集裝式結構安裝方便。
          彈簧位于輔助密封圈外側,與介質完全隔開,避免了彈簧的卡澀。
              動環采用的是整體浮動式非鑲嵌,靜環是通過計算機分析,設計的Z形,其優點是散熱好,熱量不宜積聚。
          2、用柴油組分作沖洗液
              由于齒輪組分過重并含有較多的雜質和聚合物,使沖洗管線堵死而造成機械密封損壞,所以必須選用合適的沖洗液。我們認為用混合柴油作為沖洗液比較合適,原因如下:
          2.1 混合柴油組分清潔,并與齒輪相容性好。
          2.2 混合柴油組分的壓力和溫度都適合重油泵ZYB-7.5/2.0工況?;旌喜裼徒M分為300℃以上的餾分,而齒輪的工作溫度為170℃,混合柴油作沖洗液不會汽化,有效地避免了泵的汽蝕。泵的出口壓力為0.54MPa,出口溫度80℃。泵其密封腔中的壓力可由以下公式估算:
          P=(入口壓力+出口壓力)/2=0.438MPa
              沖洗液壓力比密封腔中的壓力大0.1 MPa左右,是非常合適的,直接從泵出口引入密封腔即可。
          2.3 用混合柴油組分作沖洗液是最經濟的,幾乎沒用增加任何投入,因為這部分柴油組分最終還是要與齒輪混合。
          四、結束語
              通過對重油泵ZYB-7.5/2.0機械密封結構的改造,并合理選用沖洗液,提高了機械密封的使用性能,解決了機械密封頻繁泄漏的問題,降低了設備維護和維修費用,保證了裝置的連續穩定生產
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