泵雙端面機(jī)械密封的改造

1、泵雙端面機(jī)械密封的改造泵雙端面機(jī)械密封的改造我廠裝置的環(huán)己烷氧化系統(tǒng)進(jìn)料泵是美國(guó)高質(zhì)泵公司提供的ＨＯＣ2型泵。它所輸送的液態(tài)環(huán)己烷經(jīng)換熱器加熱后進(jìn)入氧化反應(yīng)器———氧化釜，是我廠裝置的重要設(shè)備。其具體的工作參數(shù)為:轉(zhuǎn)速ｎ=1500ｒｍｉｎ、介質(zhì)溫度Ｔ=137℃、流量Ｑ=360ｍ3ｈ、泵入口壓力為12ＭＰａ、出口壓力為15ＭＰａ、電機(jī)功率為289ｋＷ。此泵原來(lái)采用9Ｔ9Ｂ型雙端面機(jī)械密封，如圖1所示，靠葉輪端采用非平衡型、多彈簧、內(nèi)流、旋

2、轉(zhuǎn)式機(jī)封電機(jī)端采用平衡型、多彈簧、內(nèi)流、旋轉(zhuǎn)式機(jī)封。兩套機(jī)封背靠背安裝，它們處于相同的封液壓力作用下，封液介質(zhì)為裝置密封水系統(tǒng)中的密封水，其壓力Ｐ=185ＭＰａ，溫度ｔ=40℃，它可對(duì)摩擦副起滑潤(rùn)和冷卻作用，同時(shí)由于其壓力高于工作介質(zhì)壓力，也可起封堵作用，防止工作介質(zhì)泄漏。1該泵機(jī)械密封在生產(chǎn)運(yùn)行中主要存在問(wèn)題該泵機(jī)械密封在生產(chǎn)運(yùn)行中主要存在問(wèn)題(1)機(jī)械密封失效較快。據(jù)維修記錄統(tǒng)計(jì)，其使用壽命僅為二個(gè)月左右，消耗了大量的零配件。經(jīng)過(guò)多

3、次對(duì)該泵的拆卸解體，發(fā)現(xiàn)一般是由于葉輪端機(jī)封破裂引起機(jī)封失效。(2)密封水進(jìn)入環(huán)己烷氧化反應(yīng)系統(tǒng)。由于密封水壓力高于泵腔壓力，葉輪端機(jī)封破裂后，密封水在壓差作用下與泵輸送介質(zhì)環(huán)己烷一起進(jìn)入氧化反應(yīng)系統(tǒng)，這就產(chǎn)生了兩方面不良影響，一方面由于反應(yīng)系統(tǒng)含水，水和環(huán)己烷在140℃會(huì)產(chǎn)生烷、水“共沸”(氧化釜反應(yīng)溫度為160℃)，同時(shí)密封水大量進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)會(huì)降低氧化釜溫度，影響氧化釜尾氣氧含量，從影響環(huán)已烷氧化的效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致連鎖自動(dòng)停車(chē)

4、。另一方面密封水大量進(jìn)入氧化反應(yīng)系統(tǒng)，可以導(dǎo)致密封水系統(tǒng)的壓力波動(dòng)，對(duì)與密封水系統(tǒng)相關(guān)的其它機(jī)泵正常運(yùn)行有一定的影響。(3)雙端面機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，維修安裝較困難。2改造改造綜上所述，有必要對(duì)此泵機(jī)封進(jìn)行改造。考慮到環(huán)己烷為易燃、易爆物，原設(shè)計(jì)中采用雙端面機(jī)封。但此泵密封腔介質(zhì)壓力高達(dá)185ＭＰａ，而葉輪端仍采用非平衡型機(jī)封，致使端面比壓過(guò)大，引起摩擦副破裂，是機(jī)封失效的主要原因（據(jù)《流體動(dòng)密封》，密封腔介質(zhì)壓力超過(guò)08ＭＰ

5、ａ就應(yīng)考慮采用平衡型機(jī)封，以平衡掉一部分壓力）。若單改造葉輪端機(jī)封，雖可提高其使用壽命，但失效是不可絕對(duì)避免的，而葉輪端機(jī)封失效不能直接從外觀第一時(shí)間作出判斷，而只能從其他設(shè)備的工藝參數(shù)變化來(lái)判斷，是該裝置長(zhǎng)、穩(wěn)、安、滿(mǎn)、優(yōu)生產(chǎn)的隱患從密封腔介質(zhì)角度來(lái)看，，可改為與泵輸送介質(zhì)相同的環(huán)己烷，則可允許進(jìn)入系統(tǒng)，但此時(shí)雙端面機(jī)械密封失去了原有意義。如果采用單端面平衡型機(jī)封，用冷環(huán)沖洗。從這泵條件來(lái)看，因泵腔的容積有限只要泄漏時(shí)及時(shí)搶修，并采取

6、相應(yīng)安全措施，環(huán)己烷的易燃、易爆性影響并不大。所以經(jīng)過(guò)分析、討論，我們決定把此泵機(jī)封作如下改造(參考圖1):(1)把雙端面機(jī)械密封改為單端面機(jī)械密封。直接去掉葉輪端機(jī)封，另一端機(jī)封不作改動(dòng)。(2)斷開(kāi)密封腔的密封水沖洗系統(tǒng)。(3)因泵的工作介質(zhì)溫度高，增加環(huán)己烷冷卻沖洗系統(tǒng)。為節(jié)約資金，引用裝置中現(xiàn)有潔凈的高壓低溫環(huán)己烷(壓力Ｐ1=19ＭＰａ，溫度ｔ1=40℃)，沖洗用環(huán)己烷經(jīng)圖1中密封水出口進(jìn)入密封腔，潤(rùn)滑、冷卻機(jī)封后經(jīng)泵腔與工作介質(zhì)