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离心泵:抽空是机械密封最大的敌人

发布时间:2020-12-03人气:14

据我国石油化工行业统计,80%以上的离心泵采用的密封方法为机械密封。因为工况条件的不同,离心泵在输送物料过程中,经常出现机械密封处物料的走漏,给环境形成污染,并形成能源的浪费。
  机械密封是离心泵的首要易损件之一,因此泵的毛病多数是由密封失效所导致的。据统计,机械密封失效导致泵的毛病占设备毛病率的50%以上,所以有必要对离心泵的机械密封走漏进行分析改善,以下降泵的毛病率。
  一、离心泵作业原理及机械密封设备的效果
  离心泵经过电机、联轴器,使其叶轮高速旋转,在叶片之间的液体受到叶片的推动,在离心力的效果下,不断地从中心被甩向四周,当泵内液体从叶轮中心被抛向边缘时,中心处构成了低压区,因为进泵前的液体压强大于泵吸入口处的压强,在压强差的效果下,液体便经吸入管连续地吸入泵内,以弥补被排出液体的方位,只需叶轮不停地旋转,液体便不断地吸入和排出。
  泵轴穿过泵壳时,动态之间有空隙存在时,泵内的液体就会从空隙漏至泵外,若吸入端是真空,则外界空气会漏入泵内,严峻影响泵的作业,为了减少走漏,一般在动态空隙处装有轴端密封设备。轴封设备是离心泵的重要部件,它直接关系到离心泵能否正常作业。现在轴封设备一般采用机械密封。
  二、机械密封原理
  机械密封是一种依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而到达密封的轴向端面密封设备。
  机械密封一般由静环、动环、压紧元件和密封元件组成。动环和静环的端面组成一对冲突副,动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生恰当的比压和坚持一层极薄的液体膜而到达密封的意图。
  压紧元件产生压力,可使泵在不作业状态下,也坚持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封圈起密封动环与轴的空隙、静环与压盖的空隙的效果,一同对泵的振荡、冲击起缓冲效果。机械密封在实践运转中不是一个孤立的部件,它是与泵的其它零部件一同组合起来运转的。
  三、机械密封的辅助设备—冲刷设备
  冲刷设备是机械密封zui首要的辅助设备,泵在作业过程中,密封腔中沉积或构成杂质,必须进行冲刷。否则会因结晶的析出、颗粒杂质的沉积,使机械密封动、静环失掉浮动性,绷簧失灵。更严峻的是颗粒磨损、杂质进入冲突副会加重磨损,导致机械密封敏捷失效。所以,一般情况下泵用机械密封均应进行冲刷。
  四、机械密封走漏的原因分析
  新安装(或替换)的机械密封投入作业时走漏量应在答应范围内。假如密封自身的结构、制造质量、安装和运用等方面都无问题,其寿命要超过 8000h。实践作业中,不少密封的运用寿命远没有到达该值前就失效了,这是因为工艺条件、设备运转情况和操作存在必定的问题形成的。根据近几年来机械密封运转工况和失效后的拆检情况来看,其常见原因如下:
  1、密封环热裂纹
  机械密封拆开时可发现,硬环表面有过热回火色,石墨环表面有环状沟纹、橡胶圈老化等。
  首要原因是:①因为介质温度过高泵体内构成汽蚀,汽蚀产生后,水力冲击带动密封做敏捷的轴向振荡,使动态环及辅助密封圈等零件严峻的磨损,使机械密封设备损坏。②光滑不良,密封环端面没有构成液体光滑膜或密封环端面间液膜汽化,构成干冲突;③冷却系统散热不良;
  2、离心泵的振荡
  因为制造和安装精度等原因,一切的离心泵都存在着振荡。振荡的原因首要为转子不平衡、机泵不同心、滚动轴承毛病等。从轴承箱表面测到的zui大振幅不能大于0.06mm,超过该值就要停泵处理。振荡可分解为三个方向:笔直、水平缓轴向,其间以轴向振荡对密封的危害zui大。当泵振荡加重时,动态环之间产生别离。瞬间的别离在液膜压力效果下致使密封面开启,出现很多走漏,假如这时介质中固体颗粒含量超过5%时,因为振荡引起端面别离,颗粒嵌入较软的石墨环端面,形成硬质环密封面的过度磨损。拆开查看时可发现,在硬密封面上有清晰的冲突痕迹,进入固体颗粒时有划痕。
  3、弹性元件失弹
  首要特征是拆开查看弹性元件时,弹性元件弹力缺乏,有变形、自在高度明显减小。该情况产生概率比较小
  首要原因是:①大部分用来制造绷簧和波纹管的资料在高温下长时间作业均会出现弹力下降的缺点,从而使密封端面的闭合力缺乏而导致密封端面走漏严峻。金属波纹管的高温失弹即是该类机械密封的一种遍及而典型的失效方式;②绷簧在高温下长时间作业产生蠕变、疲劳失效等;③绷簧在高温下长时间作业腐蚀失效。
  五、结尾语
  离心泵在低于zui小流量值得状态下作业时,流体在泵内产生严峻的回流等现象,导致产生温升和振荡。
  抽暇现象是当离心泵产生毛病的众多原因之一,当其产生时会伴随以下情况:
  ①、电机电流下降
  ②、压力大幅动摇
  ③、流量异常动摇
  ④、宣布杂音异声
  ⑤、泵体产生振荡
  ⑥、泵缸温度升高
  为什么说抽暇是机械密封zui大的敌人?
  在泵抽暇以后,或者在抽暇产生的过程中
  1)泵体振荡大,机械密封的动、静环会不断产生间歇性磕碰,导致走漏产生,严峻时机械密封结构失效;
  2)机械密封的动态环的压紧是介质压力和绷簧的预紧力之和(zui初已提到),当抽暇后,介质压力就会没有,动态环的接触压力就会变小,密封失效;
  3)泵抽暇后,采用自冲刷方案(即使用泵送介质冲刷)的机械密封动态环端面失掉了冷却和光滑,产生干摩,机械密封失效,拜见本文密封环热裂纹末节。
  产生抽暇现象原因及对应办法:
  ①、原因:离心泵入口处产生漏气
  办法:应停泵查看离心泵的走漏入口管线及法兰;
  ②、原因:离心泵入口处产生阻塞
  办法:应停泵查看离心泵的走漏入口管线、过滤网及叶轮,进行吹扫后进行检修;
  ③、原因:离心泵入口处压力不行
  办法:则应进步入口液面背压;
  ④、原因:离心泵入口处介质温度过高饱和蒸汽过大
  办法:应下降介质温度,将离心泵内蒸汽放空排净;
  ⑤、原因:离心泵入口阀未开或是阀芯掉落
  办法:应翻开阀门或换泵后进行检修;
  ⑥、原因:离心泵出口开度太大(小)
  办法:应进行恰当调整各阀开度;
  ⑦、原因:离心泵封油带水
  办法:应对封油罐进行脱水处理
  ⑧、原因:离心泵塔或容器内液面液位低或者无液位;
  办法:应暂时关小离心泵出口阀门或进行停泵处理,待液面上升后康复;
  ⑨、原因:离心泵叶轮或是內磨环磨损严峻。
  办法:应适时进行替换
  ⑩、原因:离心泵电机反转

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