大型脱硫循环泵用机械密封轴套结构的优化研究
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脱硫浆液循环泵结构及其检修1.结构特点及设计优点吸收塔循环泵是烟气脱硫装置中的大型关键设备,装置对其可靠性及使用寿命有很高要求。
FGD装置消耗的电能有一半以上用于驱动吸收塔循环泵。
因此,循环泵应具有较高的效率。
泵的水力设计、结构设计以及过流部件材料的选择直接关系着泵运行的效率、可靠性和使用寿命。
襄樊五二五泵业开发的吸收塔循环泵,泵体、泵盖等过流件采用2605N材料,叶轮、耐磨板则采用Cr30A材料。
泵的水力设计,借鉴了法国J·S公司固液两相流泵的设计制造技术,并采用现代化的CAD、CFD技术进行修正。
泵的结构如图1所示,图1.烟气脱硫循环泵结构图1.1结构特点(1)泵为单级单吸式离心泵,该形式在实践中已证明特别适用于FGD装置吸收塔循环泵输送磨蚀性、腐蚀性浆体。
(2)叶轮、耐磨板不采用口环密封形式,口环的设置将会被浆体快速磨损,从而导致泵的效率快速下降。
(3)具有轴向调节结构,叶轮能方便轴向调节保持叶轮与前盖板与耐磨板的间隙,从而保持泵的高效率。
这是始终保持泵高效运行的最简便和最有效的办法。
(4)泵的布置形式为“后拉式”结构。
这样可使泵在拆卸叶轮、机械密封和轴组件时无须拆卸泵的进出口管线。
(5)轴承采用稀油润滑。
轴承安装在有橡胶密封圈辅助密封的可拆卸轴承盒内,防止污物和水进入。
(6)泵轴为大直径、短轴头,可以减少轴在工作中的挠曲,从而延长密封的使用寿命。
1.2吸收塔循环泵的设计优点:总述:背拉出式设计整套转子部件可以从电机端拉出,易于维护,泵体可保留在管路上,无需拆卸电机。
轴承支架可调节提高耐磨性能轴承采用浸油润滑泵体:泵体尺寸足够承压及耐磨,材料采用2605N,可焊,蜗舌部分特殊耐磨处理,流道切线出口,泵体设置底脚支承方式。
耐磨板:该零件装在泵体与进口之间,材料为Cr30A,此种材料具有优良的抗磨蚀及耐冲蚀综合性能,由此而延长了泵体和叶轮的使用寿命。
叶轮:材料为Cr30A,不可焊,考虑到长期运行更为经济,因为轴承架可以调节,当叶轮有磨蚀的情况,叶轮可以重新加工延长使用寿命。
脱硫泵用双端面机械密封结构及失效原因分析作者:任朋来源:《环球市场》2017年第05期摘要:与单端面机械密封相比,双端面机械密封的密封性能较好,适用于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒及纤维介质、气体介质、易燃易爆、易挥发低黏度介质,高真空度工况的密封,具有高性能保险作用。
在密封高压介质时,可以合理的分配每个密封的两端压差,提高密封的工作压力范围。
针对燃煤发电厂脱硫系统的浆液介质的工况特点,介绍和分析了脱硫泵用双端面机械密封的分类、结构及材料的选用,并根据现场的实际情况分析了机械密封失效的主要原因,提出了提高机械密封使用寿命的一些改进措施和看法。
关键词:脱硫泵;机械密封;寿命;失效随着社会经济的发展和物质、文化生活水平的提高,对大气污染控制越来越来严格。
国家以及一些地方政府都制定了一些法规标准用以控制各种污染物的排放,燃煤发电厂也陆续设计和增加了FGD脱硫系统。
机械密封作为脱硫泵轴封形式的一种,具有功率损失小、不泄漏或很少泄漏的优点,因此在脱硫系统中的脱硫泵上得到了广泛的应用。
1 密封原理双端面机械密封原理与单端面机械密封基本相同,都是靠垂直于旋转轴线的端面(摩擦副)在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
工作时,在由流体压力(介质压力)和弹性元件的弹力等引起的合力作用下,在密封环的端面上产生一个适当的比压(压紧力),使两个接触端面(动环、静环端面)相互紧密贴合,并在两端面间极小的间隙中维持一层极薄的液膜,从而达到密封的目的。
双端面机械密封有两道端面密封,若一级密封失效,二级密封仍然可密封,防止泄漏。
一般双端面密封都需要外供密封液系统,向密封腔内引入封液进行堵封、润滑和冷却,且多为循环冷却使用。
2 失效原因分析2.1 机械密封O形圈材质选用不合理该机械密封上静环、下动环与轴套上的O形圈材质采用了聚四氟乙烯包覆硅橡胶。
聚四氟乙烯耐腐蚀性能较好,但包覆聚四氟乙烯在受压后,回弹堵塞能力较差,容易永久变形,使O形圈在与动静环座、轴套等密封沟槽装配上产生间隙,从而使密封失效。
大型脱硫循环泵用新型机械密封装置的研究与应用一、国内外大型脱硫循环泵用机械密封装置的现状分析近几年来,国内火力发电厂发展迅速,其中大型火力发电厂共有五百多家。
国家产业政策对环保的要求越来越严格,特别是火电行业对脱硫系统实行在线检测,减少SO2的排放,给脱硫泵及脱硫泵机械密封的研制提供了广阔的市场,也给国内机械密封生产企业带来很好发展机遇。
由于脱硫系统含固体颗粒浓度和含氯离子浓度较大,采用普通结构的机械密封难以达到使用要求,目前国外机械密封厂家在脱硫泵上使用的机械密封主要为德国布格曼公司生产,由于脱硫介质的腐蚀性和磨损冲刷等特殊工况条件,该公司机械密封采用SiC—SiC配对,其耐磨性和耐腐蚀性,以及自润滑能满足使用要求,但SiC的耐冲击和耐震动方面的性能很差,很容易脆裂而引起机械密封失效。
国产脱硫泵机械密封结构和材质方面,仿制进口机械密封结构和材质的较多,而对机械密封短期内失效的深层次原因分析较少。
我们通过科学技术部西南信息中心查新中心,按脱硫泵机械密封的相关主题词及科学分类法,采用计算机检索与手工检索相结合的方式,查阅了国内9种数据库和检索资源,经反复检索,有关脱硫泵机械密封的文献报道很少,王乃华、鲁天毅[3]报道了石灰石、石膏湿法烟气脱硫金属浆液循环泵国产化研究及实践。
介绍了襄樊五二五泵业有限公司成功开发烟气脱硫金属浆液循环泵的相关成果,包括泵的水力模型、结构、机械密封、材料等,其中为烟气脱硫循环泵开发的专用密封采用无冲水结构,摩擦付采用碳化钨材料,并采用了较窄的环带,针对烟气脱硫浆液特性,选用平衡型机械密封以满足压力要求,采用静环补偿结构以适应大轴径线速度的工况;胡滨、骆建国2004年申请了脱硫循环泵集装式机械密封件实用新型专利(申请号:200420020662)。
一种脱硫泵集装式机械密封件,它包括动环和静环构成的端面密封,所述的动环和与之固定的动环座所组成的动环体系固定设置在轴套的外端部,静环以及抵压于静环内端面的推环、弹簧以及弹簧座组成的静环体系固定设置在压盖中心;鲁志明2005年申请了脱硫循环泵的机械密封装置实用新型专利(专利号:200520035840.8)。
降低泵机械密封消耗概述在工业生产和设备运行过程中,泵是常用的流体输送设备之一。
而泵的机械密封则是确保泵正常运行的重要组成部分。
然而,由于长期使用或不当维护,泵机械密封可能会发生故障或磨损,导致能源浪费和运营成本增加。
因此,降低泵机械密封的消耗是非常重要的。
针对降低泵机械密封消耗,本文将从以下几个方面进行讨论:1.正确选择和安装机械密封2.定期维护和保养机械密封3.优化泵的工作条件4.应用现代技术改进机械密封1. 正确选择和安装机械密封在泵的机械密封选择和安装过程中,应确保密封件的材料和型号与介质相适应。
特别是对于一些特殊介质,如高温、腐蚀性液体或固体颗粒悬浮液体,选择适合的密封件至关重要。
此外,在安装时要注意密封面的清洁和平整度,确保密封面的质量和配合度。
2. 定期维护和保养机械密封定期的维护和保养对于延长机械密封的寿命和减少消耗非常重要。
以下是一些常见的维护和保养措施:•清洗密封面的污物和固体颗粒,避免它们对密封面造成磨损;•检查密封面的磨损状况,并根据情况调整或更换密封面;•定期更换润滑油或润滑剂,确保密封面的润滑状态良好;•注意密封面的冷却和降温,适当控制介质的温度。
3. 优化泵的工作条件优化泵的工作条件可以有效降低机械密封的消耗。
以下是一些具体措施:•降低泵的工作温度,减少热胀冷缩对机械密封的影响;•减少泵的振动和冲击,避免对机械密封造成额外的负荷;•控制泵的入口压力和出口压力,避免过大的压力差对机械密封的损害;•平衡泵的轴向力,减小对机械密封的不对称负荷。
4. 应用现代技术改进机械密封随着科技的不断进步,现代技术对改进机械密封起到了积极的推动作用。
以下是一些应用现代技术改进机械密封的示例:•使用陶瓷材料,提高密封件的耐磨性和耐腐蚀性;•应用涂层技术,增强密封面的硬度和润滑性;•运用无接触式密封,减轻对密封面的磨损;•借助故障诊断和预警系统,及时发现和解决机械密封问题。
结论降低泵机械密封消耗对于提高设备的运行效率和节约能源具有重要意义。
浆液脱硫循环泵及侧搅拌器机械密封的选型及使用说明目前,国内大多数电厂大多采用了石灰石湿法烟气脱硫工艺,浆液循环泵和侧搅拌器作为输送和搅拌脱硫浆液介质的主要设备,而机械密封作为该设备的主要备件越来越受重视,该密封的可靠性和寿命对整个脱硫系统的正常运行起到了关键作用,导致能耗与维修费不断升高,环境污染日趋严重,因而采用机械密封的趋势增强。
但对于含脱硫渣浆介质,工况条件比较复杂,使用条件非常苛刻,密封的可靠性与寿命取决选择合适机封结构与工况环境的匹配,而工况环境是可以通过密封系统技术加以改变的。
因此,下面就比较几种常见渣浆介质工况简要阐述机封的选型及使用应注意的问题。
1、脱硫循环工况:脱硫泵输送介质为石灰石,石膏混合浆液,介质密度为1.14g/cm3,PH值4—6,Cl¯离子含量40000PPM,固体含量一般小于20%,介质温度40°C~60°C,压力小于1mpa。
由于这类介质含有Cl¯,要求选用机封基体材质为316Ti(与介质接触的地方);橡胶圈采用F-26,摩擦副采用YWN8(硬质合金)或SIC(无压烧结)。
目前,大型脱硫泵采用结构普遍为德国布格曼HR型集装式机械密封(附图一),该机封结构本身不存在问题,但由于国产泵的轴承组件及其它相关部件加工精度不如外国.这导致国产泵与国外机封不能匹配,机封抗冲击,抗震动性能比较差,再加上国内脱硫行业操作系统还很不规范,泵腔经常不充满介质就已经运转,导致密封面于摩擦现象时有发生。
最近,天津大港电厂采用石家庄水泵650SLR型,共计12台泵。
采用HR无水机封,全部出现问题,也充分证明HR型无水机封在国产泵及国内操作系统环境存在问题。
鉴于上述原因,我们设计开发出LSWM(附图二)。
无水机封在大型脱硫循环泵国产机封,充分考虑国内泵及国内操作系统存在缺陷,并附加定期冲洗装置,完全避免HR型机封存在的缺陷,充分满足国产泵的实际要求,使用效果好,密封的可靠性强。
火电厂泵类机械密封的检修探讨摘要:随着我国经济的发展,机械密封作业的结构、技术要求和改造程度发生了很大变化。
在机械密封装配作业中,部件组装不当,零件过早损坏,导致维修费用增加。
因此,对机械密封的检修质量的精准把握十分重要。
具体而言,机械密封是一种先进的节能保护、污染保护和安全保护轴向密封形式。
随着机组参数的提高,对电厂不同用途和不同类型泵的轴端密封要求也随之提高。
传统泵的软填料密封形式已被节能、性能可靠和密封效果良好的机械密封所取代。
关键词:机械密封;泵检修;关键节点1、机械密封的工作原理机械密封是指由至少一对垂直于旋转中心线且在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封件的协同配合下保持端面贴合且相对滑动的防止介质泄漏的装置,是一种转机设备的轴封装置。
机械密封以弹簧压力和密封支撑为基础,静态时,在回转动环和静环之间的接触端面上产生适当的压紧力,从而使两个端面紧密贴合,泵组运行时,在动、静环之间形成液体薄膜,从而达到了防止介质泄漏的密封效果。
机械密封主要由以下部件组成:密封动环、密封静环、传动部分、弹力补偿机构及辅助密封件。
机械密封接头按弹性元件划分可分为弹簧压缩式和波纹管式,弹簧压缩式(单弹簧和多弹簧)机械密封接头通常使用较低的速度,因为弹簧在较高的速度下产生变形,当动、静环磨损后,机械密封的动环可自由向前移动,致使机械密封的压缩量变小;但对于波纹管式如果波纹管泄漏,泄漏量往往很大,需要立即予以更换修复[1]。
2、泵用机械密封概述2.1泵用机械密封安装要求为保证高质量装配机械密封,在机械密封装配操作过程中需要掌握装配精度和装配技术,以延长机械密封使用寿命。
首先,根据设计结构图的要求检查机械密封的规格和参数。
例如,动环套规范参数:表面粗糙度不超过3.2μm,动环、静环和轴(轴套)之间的间隙保持在0.3~0.7mm之间,以保持动环和静环之间的相对滑动不受限制。
其次,确定密封盖与密封腔和轴中心线之间的连接同心度,并将其保持在0.4mm左右,检查密封腔的孔和轴是否符合要求,不得小于0.13mm,同时要求泵轴轴向窜动量不大于0.5mm,如果有轴套,则不允许轴套松动,确保其锁定牢固[2]。
燃煤电厂烟气脱硫工程吸收塔循环泵的机械密封摘要:随着国民经济和社会的发展,中国对电力的需求一直在稳步增长,特别是燃煤电厂排放的SO2等有害气体,对全球变暖和酸雨的影响很大。
随着相关法律法规的颁布实施,人们的环保意识进一步增强,烟气脱硫工程在我国燃煤电厂迅速推广。
关键词:烟气脱硫;循环泵;机械密封;在我国控制S O2排放的快速发展时期,已有数百家燃煤电厂建设了烟气脱硫项目,其中最重要的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术,通常称为FGD项目。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工程的基本原理是石灰石(CaO)在吸收塔内与SO2反应生成石膏(CaSO4.2H2O),从而降低烟气中SO2的含量,达到脱硫的目的。
一、烟气脱硫工程对浆液循环泵和吸收塔机械密封的要求由于吸收塔循环泵在FGD项目中起着关键作用,对机械密封的配套要求极其严格。
根据FGD项目的特点,对循环泵和机械密封进行了初步探讨。
几乎所有的F GD项目,对吸收塔循环泵的要求有以下特点:1.石灰石浆液一般含有重量浓度为10% ~ 20%的石灰石、石膏和灰分,p H 值为4 ~ 6,氯离子含量为2% ~2.5% (20 000 ~ 25 000 ppm)。
因此,要求泵的溢流部件和机械密封既耐磨又耐腐蚀。
2.泵输送的泥浆温度高,气泡多,含有大量固体颗粒,对泵的汽蚀性能和机械密封要求高。
3.泵的可靠性很高,不间断工作时间超过8000小时。
4.要求泵工作效率高,运行可靠稳定,机械密封不需要冷却水和冲洗水,尽可能降低运行成本。
因此,循环泵制造商必须围绕这些要求设计和制造自己的产品,以满足市场的需求。
否则很快就会被市场淘汰,主要焦点是机械密封损坏导致泵无法正常运转。
因此,循环泵制造商必须围绕这些要求设计和制造自己的产品,以满足市场的需求。
达不到这些要求的厂商很快就会被市场淘汰。
目前,烟气脱硫工程的循环泵一般采用单端面无冲洗水结构的集装化机械密封。
二、烟气脱硫工程循环泵设计中应注意的几个问题随着世界上各种不同特点的技术涌入中国,工程实践中出现了各种各样的问题,尤其是国内泵制造商面临着更加复杂的情况。