磁力泵在含硫污水系統(tǒng)中的應(yīng)用

鄔耀飛

摘 要:在含硫污水系統(tǒng)中使用的磁力泵充分發(fā)揮了其優(yōu)勢,含硫污水是具有高濃度硫化氫的污水,含有煤粉、油泥等雜質(zhì)。本文通過磁力泵在污水汽提裝置長期的實際使用,反復(fù)摸索經(jīng)驗,闡述了其在含硫污水(含有高度硫化氫和煤粉等雜質(zhì))中使用的優(yōu)點和缺點,使其結(jié)構(gòu)在技術(shù)改造后更加完善。

關(guān)鍵詞:磁力泵含硫污水煤粉波紋管平衡器

中圖分類號:TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0110-02

含硫污水是含有高濃度硫化氫的污水,泄露后會污染環(huán)境嚴(yán)重時會導(dǎo)致人員硫化氫中毒,磁力泵屬于無軸封無泄露泵的范疇,在該介質(zhì)使用磁力泵既不會污染環(huán)境也不會有人員中毒,但煤化工工藝介質(zhì)的特殊性,含硫污水含有煤粉、油泥等固體顆粒物質(zhì),造成泵經(jīng)常損壞,要想長周期穩(wěn)定運行泵結(jié)構(gòu)還需完善。

1 磁力泵的概況

1.1 主要規(guī)格參數(shù)

a.介質(zhì):含硫污水;b.工作溫度:50～65℃;c.入口壓力0.005MPa;d.揚程:48m;e.流量:107m3/h;f.泵軸功率:20.57kW;g.電機功率:37kW。

1.2 結(jié)構(gòu)特點(如圖1)

磁力泵主要由泵頭、磁力驅(qū)動裝置和其他零部件組成。泵頭部分主要由葉輪、泵體、滑動軸承、軸套、泵蓋、泵軸、機械密封等零件組成;磁力驅(qū)動裝置部分主要由內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、外磁轉(zhuǎn)子、隔離套等部件組成;其它零部件主要包括托架、底座、電機、中間軸承體和聯(lián)軸器等部件組成。其主要特點如下:全封閉、無泄漏、耐腐蝕、低噪音、振動小、體積小、易操作、易維修、運行可靠、自身冷卻循環(huán)設(shè)計、整機結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。

1.3 工作原理

原動機帶動外磁鋼轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),由于磁場的作用內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)子則同步旋轉(zhuǎn),因為葉輪和內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)子同軸而一起旋轉(zhuǎn)輸送液體。離心泵內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與外磁轉(zhuǎn)子之間有隔離套,隔離套與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子之間形成一個封閉腔(導(dǎo)熱油腔),腔內(nèi)充滿隔離液,使隔離液通過軸(空心軸)在腔內(nèi)循環(huán),給滑動軸承及內(nèi)磁轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻潤滑,外部有循環(huán)水冷卻套給隔離液降溫,從而無一般泵的軸封問題,所以磁力泵是一種無泄漏水泵。

2 磁力泵應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)的問題及分析

2009年10月新建污水汽提裝置建成,該磁力泵進(jìn)行投用,發(fā)生多次抱軸現(xiàn)象,致使泵無法滿足裝置正常使用。

滑動軸承、軸損壞:(1)該泵在運行時突然跳車,檢查發(fā)現(xiàn)盤不動車,待給泵解體后發(fā)現(xiàn)前后滑動軸承全部損壞,滑動軸承與軸卡死造成跳車,當(dāng)時在導(dǎo)熱油腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)很多煤粉。原因分析一:機械密封失效造成介質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)熱油腔,原因分析二:波紋管平衡器O形圈失效造成介質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)熱油腔內(nèi);拆開后發(fā)現(xiàn)波紋管平衡器O形圈已經(jīng)破損,機械密封動靜環(huán)完好,動環(huán)密封圈完好。(2)含硫污水罐罐尺降低需用該泵倒灌,在啟動運行20min后該泵跳車,停車后發(fā)現(xiàn)盤不動車,經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn)機械密封介質(zhì)側(cè)波紋管凹槽內(nèi)有大量的煤粉聚集,滑動軸承已經(jīng)破損。這次檢查波紋管平衡器O形圈完好。原因分析:機械密封介質(zhì)側(cè)波紋管淤積大量煤粉,波紋管失去彈性作用,致使機械密封泄露,介質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)熱油腔內(nèi),煤粉、油泥等雜質(zhì)使滑動軸承與軸套之間發(fā)生磨損卡塞現(xiàn)象,造成泵內(nèi)振動大,滑動軸承損壞形成泵卡死現(xiàn)象。(3)經(jīng)過多次檢修,問題主要出現(xiàn)在波紋管平衡器O形圈和機械密封波紋管處,對多次事故進(jìn)行了研究分析后主要有三個方面,一是機械密封介質(zhì)側(cè)波紋管淤積煤粉等造成機械密封失效;二是機械密封動環(huán)密封環(huán)處失效造成密封泄漏;三是波紋管平衡器O形圈失效導(dǎo)致介質(zhì)泄漏,綜上述原因進(jìn)行了針對性的技術(shù)改造。

3 磁力泵部分結(jié)構(gòu)技術(shù)改造措施

3.1 波紋管平衡器技術(shù)改造

經(jīng)過分析研究決定取消波紋管平衡器,用不銹鋼堵頭堵死,氬弧焊焊到泵體上,確保不再有泄漏現(xiàn)象發(fā)生,新增外接平衡罐與導(dǎo)熱油腔用金屬軟管連接。平衡罐連接方式與堵頭焊接形式如圖2:

工作原理:(1)平衡罐利用氮氣源的持續(xù)壓力,來平衡泵的入口壓力,達(dá)到轉(zhuǎn)子的軸向力平衡的目的;(2)由轉(zhuǎn)子后端的輔助葉輪提供持續(xù)的動力,使轉(zhuǎn)子腔里的冷卻介質(zhì)循環(huán)流動起來,及時把隔離套產(chǎn)生的熱量帶走(由冷卻水在熱交換腔中交換走。)達(dá)到給隔離套冷卻的目的。氮氣源可以保證轉(zhuǎn)子腔的壓力高于泵的入口的壓力,使泵輸送的介質(zhì)不能泄漏到泵腔,達(dá)到保護(hù)轉(zhuǎn)子腔零件的目的;(3)平衡罐壓力保持比入口壓力高0.2～0.4MPa。

3.2 機械密封技術(shù)改造

(1)對于含有少量煤粉和油泥等雜質(zhì)的工況,為了防止介質(zhì)側(cè)波紋管被煤粉淤積,影響機械密封使用,經(jīng)與機械密封廠家溝通介質(zhì)側(cè)波紋管增設(shè)四氟迷宮密封,阻擋顆粒物質(zhì)進(jìn)入波紋管表面;在動環(huán)上增設(shè)螺旋效應(yīng)環(huán),增加機封處的介質(zhì)流動,防止顆粒物質(zhì)淤積;(2)將動環(huán)密封圈更改為柔性石墨,防止四氟密封的塑性變形。

4 結(jié)語

磁力泵在含硫污水系統(tǒng)中使用充分發(fā)揮了其優(yōu)點,使高危害介質(zhì)不發(fā)生泄漏,不造成環(huán)境污染和人員傷害。在改造過程中完善了泵的結(jié)構(gòu),解決了泵頻繁損壞的問題,達(dá)到了最初選用磁力泵的目的。在煤制油項目中有許多設(shè)備都是由于設(shè)計的不完善造成設(shè)備無法長周期運行,但在實際運行中經(jīng)過我們不斷的改造和完善我相信最終是能解決這些問題的。

參考文獻(xiàn)

[1] API610石油石化天然氣用離心泵.9版.2003.