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1、试论如何改造贫液泵一、概述
原平化肥厂的贫液泵型号为150TSWA8,属多级锅炉给水泵,设计介质为≤80℃的清水,采用石棉填料密封,而实际介质为100℃的浓度为200gh的热碳酸钾溶液,所以自投产后运行很不稳定,两台泵倒换频繁。
据同类型化肥厂调研,脱碳贫液泵多采用南化机产的8SHR-2.8或8SHR-3.1型热钾碱泵,由于热钾碱泵一次性投资大(20万元),供货周期长(一个月),安装费用高,难度大,在短时间内难以使用,所以决定在l50TSWA×8泵的基础上进行技术改造,尽快适应生产需要。
二、提高运转稳定性
1.提高运转稳定性的措施
具体
2、改造措施如下:(1)在不改变节流套内径?椎75的前提下,加大间隙,将平衡盘轴径尺寸由?椎74.8+0.05改为?椎74.5+0.10+0.05;(2)节流套材质由HT20-40改为1Crl8Ni9Ti;(3)平衡盘及平衡环端面表面粗糙度由3.2改为1.6;(4)在平衡室部位安装一块压力表,根据压力情况判断平衡效果。一般为0.2Mpa左右效好,可随时对平衡盘的使用情况进行监测。
经改造后,贫液泵运转情况有了较大好转,连续运转可达180小时以上,如不计算加填料机,可达到一个月以上,这样,影响运转的主要原因就弯为填料泄漏。为此,我们转入了改造的第二步一
3、密封改造。
三、改造密封,减少泄漏
l50TSWA×8泵原采用石棉填料密封,主要是考虑到经济性。但是我车间,该泵用于碳酸钾溶液,介质腐蚀性强,价值较高,造成泄漏严重,运行费用很高,平均每月在3000元以上。所以我们选择了以机械密封代替填料密封的改造方案。
1.机械密封型式的确定
l50TAWS×8泵的运行及结构参数如下:
入口压力:0.098Mpa
出口压力:2.45Mpa
工作温度:100℃
轴速:1490rpm
密封部位尺寸:轴套外径小80mm,密封腔内径?椎110mm,密封腔轴向长度64mm。
介质:碳酸钾溶液,易结晶,有腐蚀性
4、 根据泵的工作条件,从标准结构中选择了泵用103型机械密封,公称直径?椎75㎜。103型机械密封是泵用单端面单弹簧非平衡型机械密封,采用并圈弹簧传动,使用压力0-0.78Mpa,使用温度---45----+200℃,使用转速＜3000rpm,密封部位由于与入口连通,压力0.098Mpa,所以能够满足工作条件,泵在运转时有一定轴向窜动,由于采用单弹簧,弹簧力随压缩量变化较小;弹簧丝径较粗,所以腐蚀和结晶对弹簧力影响不大,是较为理想的一种形式。
2.材质的确定
机械密封包括动环、静环、辅助密封圈、弹簧及传动装置等部分,各部分材质选用是否合适,直接关系
5、到机械密封的使用寿命。
机械密封的主要密封元件是动环和静环。动、静环是一对互相接触的摩擦副,合理的组合对取得良好的密封效果十分重要,一般由较硬的材质和较软的材质组成摩擦副。对组成摩擦的材料有如下性能要求:耐磨性、耐热性、自润滑性及耐介质腐蚀性。其中耐磨性及耐热性与动、静环的使用寿命直接相关,衡量耐磨性及耐热性的指标是许用【PV】值(Mpa·m/S)。
PV值是机械密封的主要工作性能指标,它是密封介质压为P与端面平均周速V的乘积,可用来表示摩擦副在工作时的磨损和发热程度。
103-75机械密封在贫液泵中工作时PV值计算如下:
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--------介质压力(Mpa)
V--------端面平均周速(m/s)
n--------转速(rpm)
d--------端面平均直径(m)
根据介质腐蚀性,选用动环为硬擀合金YG6,静环为碳石墨,两种材料组成的摩擦副的作用【PV】值为3-9Mpa·m/s,大于工作中的PV值,所以耐磨性及耐热性满足要求是可行的。
辅助密封圈包括动环密封圈和静环密封圈,主要作用有:(1)密封动环与轴、静环
7、与静环座之间的间隙;(2)动环密封圈补偿密封面的偏斜和振动,以保证静环端面的紧密贴合。为此,要求密封圈有良好的弹性,小的摩擦系数,耐介质腐蚀,耐老化等,根据以上要求,我们选用氟橡胶O型圈。
机械密封中采用弹簧来保证动环与静环的良好贴合,以及自动补偿二环端面的磨损。要求弹簧材料耐介质腐蚀,长期工作仍能保持弹性。据此,选用1Crl8Ni9Ti,不钢作为弹簧材料。
传动装置有弹簧座、动环座、传动销等,这些零件虽非关键零件,但也是合理选择,我们选用了性能良好的1Crl8Ni9,不锈钢。
3.机械密封安装尺寸的确定
根据型号及选材,我们最终确定了机
8、械密封型号为103WMK3-75,弹簧旋向,进口侧为右旋,出口侧为械旋。安装机械密封的各部分尺寸为:
轴套外
