集中冷卻循環(huán)系統(tǒng)在化工泵密封中的應用

張云濤 宗明 李志彪

【摘要】介紹了化工泵的密封原理及結(jié)構(gòu)，對密封潤滑沖洗冷卻的外置冷卻水系統(tǒng)提出改進方案，進行改造，減少化工泵冷卻用水量，保證泵的安全可靠運行，大大延長機械密封的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】化工泵 密封 冷卻 系統(tǒng)

近年來隨著化工機械行業(yè)的發(fā)展，密封形式由過去的填料密封逐漸發(fā)展成為機械密封形式，特別是雙端面機械密封形式，在化工泵的使用越來越廣泛，它的特點是密封性能良好，適用于強腐蝕、高溫、帶懸浮顆粒劑粘性介質(zhì)，可以有效的防止危險、有毒、有害、腐蝕等。物質(zhì)的泄漏，通過在密封腔體注入密封液、冷卻水等有效地改善密封工況，大大提高了密封的效率和使用壽命，因而機械密封在化工行業(yè)中得到了廣泛的應用。

1密封的原理及結(jié)構(gòu)形式及特點

它是依靠垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面（摩檫副1在流體壓力和補償機構(gòu)彈簧的彈力作用，以及輔助密封的配合下保持端面相對轉(zhuǎn)動而構(gòu)成防止流體泄漏的裝置。結(jié)構(gòu)如圖：

工作時由流體介質(zhì)壓力和彈性流體的彈力的共同作用，分別在a（c）、b（d）兩個接觸摩檫面上產(chǎn)生適當?shù)膲壕o力，使a（c）面和b（d）面的動環(huán)和凈環(huán)相互緊密貼合，在兩個接觸面之間極小的間隙維持一層極薄的液膜，從而達到密封的作用。

雙端面密封需要外置冷卻水對機械密封進行潤滑沖洗冷卻，因為依靠接觸轉(zhuǎn)動密封，沒有冷卻潤滑會在短時間內(nèi)使接觸面產(chǎn)生高溫，而一般機械密封的動靜環(huán)采用石墨材質(zhì)，石墨作為接觸動環(huán)、靜環(huán)特點是耐腐蝕，硬度大、耐磨損，但它的缺點是不耐驟冷驟熱，對溫度比較敏感，會在沒有冷卻潤滑后短時間內(nèi)磨損或炸裂，因此冷卻系統(tǒng)非常重要。

2冷卻系統(tǒng)集中改造

筆者在一家化工企業(yè)從事設(shè)備管理工資數(shù)年，所在單位有一個分廠的各個工段有多臺化工泵，沒有改造前是多臺泵各自連接一路冷卻水，冷卻后直接外排，不僅造成大量水資源浪費，而且如果出現(xiàn)停水后泵的機械密封斷水，造成機械密封磨出現(xiàn)泄漏，有時清水壓力波動時也造成冷卻水壓力不穩(wěn)，或者短時斷流，造成機械密封的損壞。我們經(jīng)過反復的考慮后，設(shè)計了一個閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)，具體如下：

以一個工段為單位把直線距離在30米以內(nèi)的泵設(shè)計了一個循環(huán)冷卻系統(tǒng)，簡圖如下：（如圖1）

自制了一個5m3大的圓柱形水槽循環(huán)水槽，冷卻水主水管道采用DN32焊管，各泵的冷卻水支管采用DN15焊管。冷卻水泵采用了一臺揚程為20米，流量為10m3的離心式管道泵。

給槽內(nèi)注滿水開啟管道泵，加壓打循環(huán)，用這個冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻水集中給多臺泵的機械密封進行冷卻，通過這個改造后解決了過去冷卻水的大量浪費，僅此項大約每年節(jié)約用水2～3萬立方米水。通過定期觀察液位計，觀察補充水，每三個月清洗水槽，防止出現(xiàn)冷卻水污染或有顆粒雜質(zhì)，造成化工泵的機封損壞。同時為了防止出現(xiàn)管道泵偷?；蛩鬯徊粔蚨斐杀焕鋮s水的化工泵機封干磨，我們又在電氣系統(tǒng)進行了如下的改造。即將浮球式液位開關(guān)及管道泵電氣均和被冷卻泵的電氣進行了連鎖，簡圖如下：

將液位開關(guān)的常開點接入到管道泵的控制回路，液位到指定位置后，液位計常開觸點閉合，管道泵具備開啟條件，然后將KM1接觸器的常開點接入其他幾臺泵的控制回路，啟動時先開管道泵，管道泵接觸器閉合后，KM1常開接點閉合，其它幾臺泵具備開啟條件。如果液位下降到某一設(shè)定位置后，液位計常開觸點斷開，管道泵接觸器線圈KM1無電，主觸點斷開，管道泵停止工作，其他幾臺泵控制回路KM1常開接電斷開，其他泵停止工作，不致造成機械密封因缺水干磨，從根本上解決了泵冷卻水斷流的問題。

3結(jié)語

通過以上的改造不僅從根本上解決了化工泵冷卻所浪費大量的水，而且保證了泵的安全可靠運行，大大延長了機械密封的使用壽命。