集中冷卻循環系統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構，對密封潤滑沖洗冷卻的外置冷卻水系統提出改進方案，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。

【關鍵詞】化工泵 密封 冷卻 系統

近年來隨著化工機械行業的發展，密封形式由過去的填料密封逐漸發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，可以有效的防止危險、有毒、有害、腐蝕等。物質的泄漏，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中得到了廣泛的應用。

1密封的原理及結構形式及特點

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

工作時由流體介質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生適當的壓緊力，使a（c）面和b（d）面的動環和凈環相互緊密貼合，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，因為依靠接觸轉動密封，沒有冷卻潤滑會在短時間內使接觸面產生高溫，而一般機械密封的動靜環采用石墨材質，石墨作為接觸動環、靜環特點是耐腐蝕，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磨損或炸裂，因此冷卻系統非常重要。

2冷卻系統集中改造

筆者在一家化工企業從事設備管理工資數年，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，而且如果出現停水后泵的機械密封斷水，造成機械密封磨出現泄漏，有時清水壓力波動時也造成冷卻水壓力不穩，或者短時斷流，造成機械密封的損壞。我們經過反復的考慮后，設計了一個閉路循環冷卻系統，具體如下：

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

自制了一個5m3大的圓柱形水槽循環水槽，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。

給槽內注滿水開啟管道泵，加壓打循環，用這個冷卻循環系統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，防止出現冷卻水污染或有顆粒雜質，造成化工泵的機封損壞。同時為了防止出現管道泵偷?；蛩鬯徊粔蚨斐杀焕鋮s水的化工泵機封干磨，我們又在電氣系統進行了如下的改造。即將浮球式液位開關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。