机械密封技术在渣浆泵密封中常见故障处理及对策

杨涛 , 樊涛涛

摘要：

机械密封故障是机泵最为常见的故障之一,一旦发生故障必须停机对机泵进行检修,这对于生产影响较大,因此带来较大的经济损失。渣浆泵容易出现密封性能差、旋转排放效率低、维修费用高等多种问题。分析机械密封技术对渣浆泵进行密封,相较于传统的密封技术来说,机械密封技术的密封效果,同时还能够有效的改善现场运行环境,降低设备故障率,促使设备得到更好的维护等。

关键词：机械密封技术;渣浆泵;密封;应用;

渣浆泵的轴封一直以来都是相关工作实施中不可忽视的重要问题。传统的机泵一般都是采用填料密封,但填料密封必须定期或者是不定期的进行更换,之所以如此主要原因就是因为填料在轴与轴套运动和磨损过程中与轴接触相对转动。为了保证填料与轴或套筒之间发生的摩擦热能及时消散,填料密封保存必须要保持一定的泄露量,不容易控制。填料与轴或者是轴套之间的摩擦导致电机有效功率减少,耗电量增加。而机械密封技术的应用优势就在于机械密封性好,性能稳定,不容易泄露,可以有效的减少摩擦损失,同时运行周期相对较长,可以减少穿轴或者是轴套,可以将其应用于多个领域和行业。

1 机械密封技术概述

1.1 技术原理

机械密封又被称为端面密封,其俗语轴向平面密封的一种。该密封装置,是由一对于旋转轴垂直、表面光滑直、相互配合、相互滑动的密封端面组成。结合弹性成员和密封介质的压力,适当的压缩力的接触表面或者是接触表面上生成旋转环与静态环移动,使得两端表面洁净液体压力的作用下,补偿机制外部弹性力。在端面之间保持极薄的液体膜,进而达到密封的目的。

1.2 技术特点

机械密封技术具有以下几个特点,一是密封状态稳定可靠,自动补偿后密封磨损小,密封泄漏率等优点。在设备具体的运行过程中,据相关研究表明,机械密封泵的泄露通常只有1/100的填料密封泵。此外,机械密封的各种零部件使用寿命更长,其使用寿命通常都在2-3年甚至是更长的时间,而且机械密封技术的应用范围相对来说也更加的广泛,其可以应用于油和水等多种介质中。

2 传统密封技术弊端分析

2.1受人为因素影响由于密封填料的自动补偿能力差，需要人工及时紧固和调整，受人为因素影响大。当密封填料压得过紧，泵运转时轴封处易发热冒烟，影响轴封使用寿命；当盘根压得稍松时，由于盘根弹性大，易变形，煤泥、细颗粒矸石等介质易侵入其中，加速密封填料、轴套和轴封的磨损，从而使轴封失效而泄漏，降低泵运行效率。

2.2受介质影响由于转排介质中含有大量有一定硬度的颗粒，泵运行过程中密封填料易受泥浆、固体颗粒等介质的侵蚀，轻则密封填料磨损较快，重则使轴套很快失效，易造成介质外泄浸渍轴承，同时污染作业环境。

2.3维修成本高传统密封泵体渗漏的比例占全部维修泵的80%以上。以4/3E-HH型填料密封渣浆泵维修统计为例，每4 d维护或更换一次轴封密封填料；每年解体检修泵2次，每年共投入检修工时近170个，每台泵年耗用密封填料为120 kg；每年需更换高铬合金轴套2个；每年更换填料箱、副叶轮各式各1次；每年需更换轴承2次约6盘。

2.4清水耗量多渣浆泵中密封性能的好坏直接影响到水泵的运行。4/3E-HH型填料密封渣浆泵，软填料密封结构简单，消耗功率大，压紧力沿轴向分布不均匀，靠近压盖处填料磨损最快，轴封的冷却水源需恒压不间断供水压0.3 MPa，流量为1.5 m3/h，耗用清水为3 000 t/a；渣浆泵轴封无泄漏，单台工作效率提高16%左右，年节电近22 000 kW·h。

3 解决方案

3.1 规范化检修、维护操作

一是做好操作预防工作。操作环节失误,很容易导致设备出现故障,而针对操作环节的预防,首先是在启动泵之前,应当先开启吸入阀门,等到介质进入到密封腔之后,再开启电机。这样做的措施就在于可以有效的将密封腔的空气放尽,尤其是带有密封液的双端面密封,在密封过程中必须要保证空气都排光,这样才能保证机械密封效果。

其次在渣浆泵运转之前,要保证密封腔体充满介质,保持良好润滑,避免干摩擦现象的出现,这样也可以解决机械密封效果不佳的问题。

最后渣浆泵启动之前,工作人员应当手动盘车,检查转轴阻力手感是否正常均匀,不允许发生卡滞现象,这也是保证密封效果的有效手段之一。

3.2 优化整改辅助冲洗系统

对辅助冲洗系统进行优化整改。主要采取如下措施:

(1)新增一组轴封泵,并联入原来两台泵水路;

(2)整改轴封泵出口管路,原来每台轴封泵均向一、二、三级排泥泵供水,改为单独用1台轴封泵对第三级排泥泵供应轴封水,单独用1台泵供应一、二级排泥泵轴封水;

(3)利用三通与阀门控制,每台轴封泵均可以在供应一二级排泥泵轴封水与第三级泵轴封水之间切换。轴封泵可以相互切换使用。

3.3 优化联锁装置

利用管内压力控制联锁,在轴封水路中安装压力传感器,联入PLC自动控制系统,设置相应的最小压力值(一二级供水管路设置为2.5 MPa,三级供水管路设置为3.0 MPa),当轴封管路轴封水压力小于设定值时,排泥泵跳停,有效保证机封的安全正常使用。

3.4做好介质处理工作

介质处理不当也将会对密封效果产生极为不利的影响,因此在相关工作开展时,还需做好介质的处理工作,具体工作实施期间,可以从以下方面入手处理介质,首先做好特殊介质处理工作。机械密封系统采用与之相应的密封冲洗系统,这样外部冲洗介质也可以更好的对密封面进行有效的冲洗,这样做的主要特点就在于可以有效的避免工艺介质对密封系统的腐蚀和磨损。其次做好有结晶或者是颗粒的介质处理工作。

4机械密封技术在渣浆泵密封中的应用效果及效益分析

4.1 机械密封技术经济效益分析

机械密封技术在渣浆泵密封中应用之前,渣浆泵需要每隔4天进行一次保养或者是更换一次系统,每次的维护时间大约为1个小时,维护期间相关生产工作必须要停止。同时,为了保证相关设备的正常使用,每年需要拆卸和修理渣浆泵两次,每次用时在40个小时左右,在此期间生产工作也需要中止。而在应用了机械密封技术之后,上述维修和养护工作均可以免去,这样节约的工时大约在170个小时,在零部件更换节省费用约在6500元左右。同时应用机械密封技术对渣浆泵进行密封还能够有效的节约水资源和电力资源。

4.2 机械密封技术的社会效益

机械密封技术在应用过程中其社会效益主要体现在以下方面:一是机械密封技术的应用,免去了轴封维护保养的工序,这样大大的降低了机电工人的维护劳动强度,减少了操作人员维护设备以及现场清洁的工作量,因此大幅度的降低了成本。二是在解决了泥浆泵轴封泄露问题之后,设备磨损问题得到了行之有效的解决,密封泄露问题也得到了有效的解决,这样工艺质量得以大幅度提升,各类问题得到了更好的解决,这样也有效的弥补了相关工作中存在的缺点和不足。

结束语

机械密封是一种要求较高的精密部件,对设计、装配品质及辅助装置等,有很高的要求。增加对机械密封辅助系统的重要作用的认识,尽可能配备完善的机械密封辅助系统,以提高密封效果,这样才能保证密封长期可靠地运转,满足生产需要。

参考文献

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