循環(huán)水泵排空斷流裝置的改進(jìn)及應(yīng)用

鐘德明

摘要 ：介紹循環(huán)水泵排空斷流裝置的工作原理及現(xiàn)場使用存在的問題，通過對問題的分析確定了改造措施。經(jīng)過改造后，有效的杜絕了循環(huán)水泵排空裝置的失效，降低了設(shè)備故障率，提高了排空裝置可靠性、實(shí)用性，保證了設(shè)備的日常穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞： 循環(huán)水泵;電磁鐵;橡膠;排空裝置;分析;改造

作者簡介：鐘德明（1984—），男，江西省贛縣人，主要從事設(shè)備點(diǎn)檢與設(shè)備維護(hù)。E—mail：deming4521028@163.com

1 引言

貴溪冶煉廠（以下簡稱貴冶）12 年投資興建的工業(yè)水復(fù)用率項(xiàng)目，其中循環(huán)水泵是提高工藝水復(fù)用率循環(huán)水系統(tǒng)中的重要設(shè)備。設(shè)計(jì)、建造時(shí)使用的循環(huán)水泵是從上海連成公司成套引進(jìn)，具有自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)排空、斷流的特點(diǎn)。自投入使用以來循環(huán)水泵故障率高[1]，嚴(yán)重影響了循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定順行。

2 循環(huán)水系統(tǒng)水泵的工作流程

循環(huán)水系統(tǒng)泵的工作流程如圖 1 所示，當(dāng)循環(huán)水地坑水位到達(dá)所設(shè)定的上限時(shí)，DCS 系統(tǒng)啟動(dòng)循環(huán)水泵、電磁排空閥，循環(huán)水泵將循環(huán)水地坑內(nèi)循環(huán)水輸送至循環(huán)水管路，待循環(huán)水地坑內(nèi)循環(huán)水液位到達(dá)下限位時(shí)，DCS 系統(tǒng)控制循環(huán)水泵、電磁排空閥停止工作。循環(huán)水泵按照上/下限位循環(huán)往復(fù)的重復(fù)工作。

3 循環(huán)水系統(tǒng)存在的問

根據(jù)現(xiàn)場一年多來的使用情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有循環(huán)系統(tǒng)存在如下問題：

（1） 循環(huán)水泵系統(tǒng)運(yùn)行故障率高。因循環(huán)水泵不能正常工作，循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵經(jīng)常不 ? 能正常的吸入循環(huán)水地坑內(nèi)的循環(huán)水，造成循環(huán)水系統(tǒng)管道內(nèi)水壓不足、缺水等狀況，以致使用循環(huán)水冷卻的設(shè)備缺水過熱報(bào)警，影響設(shè)備正常運(yùn)行。

（2） 循環(huán)水損耗大。因循環(huán)水泵不能正常工作，導(dǎo)致循環(huán)水地坑內(nèi)循環(huán)水位到達(dá)溢流孔時(shí)，循 ? 環(huán)水溢流外排，造成循環(huán)水流失，需要重新補(bǔ)充循環(huán)水。

（3） 備件更換頻繁。分析多年來的檢修情況，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵每次出現(xiàn)不能正常工作時(shí)，都是源 ? 于循環(huán)水泵進(jìn)口管路上廠家配套設(shè)計(jì)的電磁排空閥裝置不能正常工作。設(shè)備點(diǎn)檢人員對電磁排空閥裝置進(jìn)行更換后，循環(huán)水泵都能夠正常的工作，從而順利的吸入循環(huán)水進(jìn)行輸出。

4 電磁排空閥工作原理

電磁排空閥工作原理如圖 2 所示，當(dāng)循環(huán)水泵得電時(shí)，電磁排空閥[2]也同時(shí)得電開始工作， 電磁排空閥電磁鐵[3]得電后吸合，電磁鐵芯上的密封閥板下移密封管道，使管道達(dá)到真空狀態(tài)以便循環(huán)水泵能夠順利的把循環(huán)水地坑內(nèi)的循環(huán)水順利吸入水泵輸出。當(dāng)循環(huán)水位到達(dá)下限位時(shí)，電機(jī)失電，同時(shí)電磁排空閥的電磁鐵也失電，電磁鐵芯通過彈簧[4]復(fù)位，鐵芯帶動(dòng)密封閥板上移打開， 外部空氣便可通過排孔進(jìn)入管道內(nèi)部，達(dá)到切斷泵腔內(nèi)儲(chǔ)水，避免了泵腔內(nèi)儲(chǔ)水虹吸到循環(huán)水地坑內(nèi)，以便循環(huán)水泵下次啟動(dòng)時(shí)能夠順利的吸入循環(huán)水。

5 電磁排空閥裝置的故障原因分析

經(jīng)過對電磁排空閥結(jié)構(gòu)、工作原理以及現(xiàn)場環(huán)境情況等進(jìn)行分析，總結(jié)得出以下幾點(diǎn)原因：

（1） 電磁排空閥密封閥板易老化。電磁排空閥的密封[5]閥板為橡膠材質(zhì)，橡膠材料的特性決定了其容易老化[6]，泵啟動(dòng)時(shí)造成密封閥板不能達(dá)到密封的效果。

（2） 閥板鐵芯復(fù)位彈簧性能差。由其結(jié)構(gòu)可知，電磁排空閥的密封閥板是通過鐵芯復(fù)位彈簧進(jìn) ?行復(fù)位的，因彈簧的動(dòng)作為機(jī)械動(dòng)作，只要是機(jī)械動(dòng)作都存在屈服極限，到達(dá)一定使用次數(shù)后，彈簧性能減弱，這時(shí)容易造成電磁排空閥工作不正常。

（3） 電磁線圈易損壞。由于電磁排空閥在循環(huán)水系統(tǒng)中的作用可知，電磁排空閥隨著循環(huán)水泵 ?的啟動(dòng)、停止，需不斷的重復(fù)其得電、失電，這樣以來容易造成電磁線圈損害，造成電磁排空閥工作不正常。

（4） 作業(yè)環(huán)境腐蝕嚴(yán)重。由于此套循環(huán)水系統(tǒng)安裝在貴冶的濕法冶煉車間，車間存在高腐蝕情 ?況，因此電磁排空閥接觸的高腐蝕性氣體，容易造成電磁排空閥腐蝕，線圈絕緣損壞、鐵芯卡死等現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁排空閥不能工作。

6 改造措施

6.1 改造方案的確定

根據(jù)以上四點(diǎn)原因，我們可以發(fā)現(xiàn)電磁排空閥無法適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境，故障頻發(fā)，為改變此種狀況， ? 只能在電磁排空閥進(jìn)行改進(jìn)。

（1） 根據(jù)現(xiàn)場情況以及工作經(jīng)驗(yàn)，我們重新設(shè)計(jì)一款筒式排空斷流裝置[7]來替代原有的電磁排 ? 空閥裝置。如圖 3所示：

（2） 筒式排空斷流裝置的優(yōu)點(diǎn)：

①筒式排空斷流裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造加工方便。

②采用符合現(xiàn)場情況的耐腐蝕材料，筒式排空斷流裝置使用壽命長。

③筒式排空斷流裝置，性能穩(wěn)定。

（3） 筒式排空斷流裝置的工作原理

循環(huán)水泵停止工作后，待循環(huán)水泵出口管內(nèi)積水完全流回泵腔及進(jìn)口管路時(shí)，當(dāng)筒式排空斷流裝置內(nèi)水位低于進(jìn)口時(shí)，水流切斷。

6.2 改造方案的實(shí)施

根據(jù)以上改造方案，按照新設(shè)計(jì)的筒式排空裝置，根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行制作、加工筒式排空斷流裝置。將原有的電磁排空閥裝置進(jìn)行拆除，安裝新式的筒式排空斷流裝置。改造后，現(xiàn)場配置情況如圖 4 所示。

7 結(jié)語

改造前，循環(huán)水泵經(jīng)常因電磁排空閥故障而不能正常工作，造成循環(huán)水地坑內(nèi)的循環(huán)水不能及時(shí)的往循環(huán)水管路內(nèi)輸送，導(dǎo)致冷卻設(shè)備報(bào)警、跳停，影響正常生產(chǎn)，同時(shí)也導(dǎo)致了循環(huán)水外排， ? 造成浪費(fèi)。改造后，經(jīng)過近四年的現(xiàn)場使用，循環(huán)水泵從未出現(xiàn)過因筒式排空斷流裝置問題影響到循環(huán)水泵的正常工作。改造后，降低了設(shè)備故障率，節(jié)省了檢修、備件費(fèi)用，提升了設(shè)備性能。

參考文獻(xiàn)：

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