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1、試論如何改造貧液泵一、概述
原平化肥廠的貧液泵型號為150TSWA8,屬多級鍋爐給水泵,設(shè)計介質(zhì)為≤80℃的清水,采用石棉填料密封,而實際介質(zhì)為100℃的濃度為200gh的熱碳酸鉀溶液,所以自投產(chǎn)后運行很不穩(wěn)定,兩臺泵倒換頻繁。
據(jù)同類型化肥廠調(diào)研,脫碳貧液泵多采用南化機產(chǎn)的8SHR-2.8或8SHR-3.1型熱鉀堿泵,由于熱鉀堿泵一次性投資大(20萬元),供貨周期長(一個月),安裝費用高,難度大,在短時間內(nèi)難以使用,所以決定在l50TSWA×8泵的基礎(chǔ)上進行技術(shù)改造,盡快適應(yīng)生產(chǎn)需要。
二、提高運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性
1.提高運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的措施
具體
2、改造措施如下:(1)在不改變節(jié)流套內(nèi)徑?椎75的前提下,加大間隙,將平衡盤軸徑尺寸由?椎74.8+0.05改為?椎74.5+0.10+0.05;(2)節(jié)流套材質(zhì)由HT20-40改為1Crl8Ni9Ti;(3)平衡盤及平衡環(huán)端面表面粗糙度由3.2改為1.6;(4)在平衡室部位安裝一塊壓力表,根據(jù)壓力情況判斷平衡效果。一般為0.2Mpa左右效好,可隨時對平衡盤的使用情況進行監(jiān)測。
經(jīng)改造后,貧液泵運轉(zhuǎn)情況有了較大好轉(zhuǎn),連續(xù)運轉(zhuǎn)可達180小時以上,如不計算加填料機,可達到一個月以上,這樣,影響運轉(zhuǎn)的主要原因就彎為填料泄漏。為此,我們轉(zhuǎn)入了改造的第二步一
3、密封改造。
三、改造密封,減少泄漏
l50TSWA×8泵原采用石棉填料密封,主要是考慮到經(jīng)濟性。但是我車間,該泵用于碳酸鉀溶液,介質(zhì)腐蝕性強,價值較高,造成泄漏嚴重,運行費用很高,平均每月在3000元以上。所以我們選擇了以機械密封代替填料密封的改造方案。
1.機械密封型式的確定
l50TAWS×8泵的運行及結(jié)構(gòu)參數(shù)如下:
入口壓力:0.098Mpa
出口壓力:2.45Mpa
工作溫度:100℃
軸速:1490rpm
密封部位尺寸:軸套外徑小80mm,密封腔內(nèi)徑?椎110mm,密封腔軸向長度64mm。
介質(zhì):碳酸鉀溶液,易結(jié)晶,有腐蝕性
4、 根據(jù)泵的工作條件,從標(biāo)準結(jié)構(gòu)中選擇了泵用103型機械密封,公稱直徑?椎75㎜。103型機械密封是泵用單端面單彈簧非平衡型機械密封,采用并圈彈簧傳動,使用壓力0-0.78Mpa,使用溫度---45----+200℃,使用轉(zhuǎn)速＜3000rpm,密封部位由于與入口連通,壓力0.098Mpa,所以能夠滿足工作條件,泵在運轉(zhuǎn)時有一定軸向竄動,由于采用單彈簧,彈簧力隨壓縮量變化較小;彈簧絲徑較粗,所以腐蝕和結(jié)晶對彈簧力影響不大,是較為理想的一種形式。
2.材質(zhì)的確定
機械密封包括動環(huán)、靜環(huán)、輔助密封圈、彈簧及傳動裝置等部分,各部分材質(zhì)選用是否合適,直接關(guān)系
5、到機械密封的使用壽命。
機械密封的主要密封元件是動環(huán)和靜環(huán)。動、靜環(huán)是一對互相接觸的摩擦副,合理的組合對取得良好的密封效果十分重要,一般由較硬的材質(zhì)和較軟的材質(zhì)組成摩擦副。對組成摩擦的材料有如下性能要求:耐磨性、耐熱性、自潤滑性及耐介質(zhì)腐蝕性。其中耐磨性及耐熱性與動、靜環(huán)的使用壽命直接相關(guān),衡量耐磨性及耐熱性的指標(biāo)是許用【PV】值(Mpa·m/S)。
PV值是機械密封的主要工作性能指標(biāo),它是密封介質(zhì)壓為P與端面平均周速V的乘積,可用來表示摩擦副在工作時的磨損和發(fā)熱程度。
103-75機械密封在貧液泵中工作時PV值計算如下:
nd
V=
6、-------=1490×3.14×O.85/60=6.63(m/s)
60
PV=0.098×6.63=0.65(MPa·m/S)
其中:P--------介質(zhì)壓力(Mpa)
V--------端面平均周速(m/s)
n--------轉(zhuǎn)速(rpm)
d--------端面平均直徑(m)
根據(jù)介質(zhì)腐蝕性,選用動環(huán)為硬搟合金YG6,靜環(huán)為碳石墨,兩種材料組成的摩擦副的作用【PV】值為3-9Mpa·m/s,大于工作中的PV值,所以耐磨性及耐熱性滿足要求是可行的。
輔助密封圈包括動環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈,主要作用有:(1)密封動環(huán)與軸、靜環(huán)
7、與靜環(huán)座之間的間隙;(2)動環(huán)密封圈補償密封面的偏斜和振動,以保證靜環(huán)端面的緊密貼合。為此,要求密封圈有良好的彈性,小的摩擦系數(shù),耐介質(zhì)腐蝕,耐老化等,根據(jù)以上要求,我們選用氟橡膠O型圈。
機械密封中采用彈簧來保證動環(huán)與靜環(huán)的良好貼合,以及自動補償二環(huán)端面的磨損。要求彈簧材料耐介質(zhì)腐蝕,長期工作仍能保持彈性。據(jù)此,選用1Crl8Ni9Ti,不鋼作為彈簧材料。
傳動裝置有彈簧座、動環(huán)座、傳動銷等,這些零件雖非關(guān)鍵零件,但也是合理選擇,我們選用了性能良好的1Crl8Ni9,不銹鋼。
3.機械密封安裝尺寸的確定
根據(jù)型號及選材,我們最終確定了機
8、械密封型號為103WMK3-75,彈簧旋向,進口側(cè)為右旋,出口側(cè)為械旋。安裝機械密封的各部分尺寸為:
軸套外
