氯碱化工机械设备中泵密封技术的应用分析

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:孟智辉
[导读] 摘要:因为氯碱化工机械设备的生产所需,就需要使用泵类设备来进行化学流体的运送工作,而如果泵类设备中的密封性不足的话,就很有可能出现化学流体泄露的现象,之后就会导致泵内的压力不足,气体输送不到为,对工业生产的质量造成十分严重的影响,并且泄露出来的化学流体中大都含有有毒物质,着就会对工作人员的生命安全构成严重的威胁,严重的还会出现人员伤亡的现象。
        新疆华泰重化工有限责任公司  新疆乌鲁木齐  830019
        摘要:因为氯碱化工机械设备的生产所需,就需要使用泵类设备来进行化学流体的运送工作,而如果泵类设备中的密封性不足的话,就很有可能出现化学流体泄露的现象,之后就会导致泵内的压力不足,气体输送不到为,对工业生产的质量造成十分严重的影响,并且泄露出来的化学流体中大都含有有毒物质,着就会对工作人员的生命安全构成严重的威胁,严重的还会出现人员伤亡的现象。为了有效的对泵类设备进行防护,保证设备运行的安全性,就需要对泵密封技术在氯碱化工机械设备中的应用进行分析,对泵密封技术进行深入的了解。
        关键词:氯碱化工机械设备;泵密封技术
        引 言:介于氯碱化工机械设备工业生产需求,其必须通过泵类设备来输送化学流体,而当泵类设备存在密封性不足的问题时,化学气体就可能泄漏,随之造成泵内压力不足,气体输送不到位,影响到工业生产质量,同时因为大多数化学流体有毒,一旦泄漏就可能对周边人员造成威胁,严重时会威胁生命。由此可见泵密封技术对于氯碱化工机械设备而言具有较高重要性,该项技术的应用应当得到相关产业的重视。
        1.应用泵密封技术的重要意义
        1.1密封件失效问题
        一般会通过定期清洗摩擦副的方式来增加其润滑度,抑制升温速率。但由于定期清洗的液体内可能存在杂质,杂质会残留在摩擦副上且有可能进入密封面,长年累月的积累下杂质可能会卡死摩擦副或密封面的密封副,此时就产生了密封件失效的问题。而泵密封技术的应用可以在密封件失效的条件下,接替原有密封件工作,避免流体泄漏。
        1.2过热损伤
        通过泵密封技术,可以延缓变形速率且起到现场安全防护作用
        关于过热损伤的影响表现,例如在高温、部件变形的条件下,会导致设备内产生较大的热力作用,对设备冷却系统造成影响,在“热胀冷缩”原理下会造成冷却系统热裂,加剧原有密封环的摩擦力,长期如此密封环出现较大磨损,使得设备密封性不足,导致流体泄漏,针对这一现象,采用泵密封技术可以产生上述相同的防护效果。
        1.3摩擦失效
        氯碱化工机械设备在运作当中,需要动环端面、静环端面相互摩擦,由此来完成生产工作,而当此类设备运作时间较长时,两个端面在摩擦中产生的温度会越来越高,当其达到某个临界点,就会导致设备原有密封件出现轴向或者径向的位移、摆动,这一现象代表两个断面的密封性不足,随之内部流体就会泄漏,这一现象被称为摩擦失效。针对这一问题,通过泵密封技术的应用可以在两个端面外侧进行防护,起到固定两个端面的作用,确保端面即使在高温状态下也不会发生位移、摆动,确保了设备密封性,同时即使出现了密封性不足的问题,介于防护层也可以避免流体外泄,可对现场安全提供防护。
        1.4腐蚀问题
        在氯碱化工机械设备应用当中,介于生产原料或其他因素的影响,其内部会不断累积腐蚀物质,在这种物质的长时间影响下,设备的某个部位将会损坏,丧失原有硬度、完整性,严重时可能直接断裂,由此导致气体泄漏。而在泵密封技术的应用下,不但可以避免流体泄漏,其本身还具有优秀的抗腐蚀作用,有利于设备的使用寿命。
        2.泵密封技术种类
        2.1干气密封
        对于氯碱化工机械设备来说,泵密封技术有很多的种类,在众多的密封技术中,干气密封是一种成本低,方便快捷的密封方法,也正是因为干气密封具有这些良好的性能,使得干气密封在泵类设备的密封处理中应用十分的广泛,相对于其他密封技术来说,干气密封的优点就是不需要密封面之间相互接触,有效的降低了密封失效问题的发生几率。


        2.2离心力密封
        在离心力密封应用当中,要根据设备型号来进行旋转轴伸密封设计,即常见的旋转轴伸密封设计形式有三:接触式密封、非接触式密封、接触式与非接触式联合密封。①接触式密封主要采用毛毡、填料、O形密封圈、唇形油封与离心叶片来实现密封,属于一种结合了物理密封方式的离心力密封方式,在应用能效上介于物理密封的不稳定性,其存在使用寿命较短的缺陷,但在正常条件下其密封效果可靠,应用时首先采用以上材料进行外包装,其次借助离心叶片来实现整体密封,且避免流体渗漏问题。②非接触式密封属于离心力密封的常见形式,主要在密封舱内进行径向迷宫、轴向迷宫、油沟设计,同时在路径终点设计离心叶片,此举可以减低流体流速,使离心叶片功率满足流体控制目的,但该项技术存在能耗较大的问题,因三项设计虽然可以降低流速,但实际流速依旧不可精确控制,此时当离心叶片转速较低,就可能产生密封泄漏问题,因此必须维持离心叶片的转速,这一要求就必须消耗较大电能。③接触式与非接触式联合密封即为上述泵密封技术应用方法中的应用方式,但除了离心叶片以外,还需要结合轴向迷宫与O形密封圈等方式来进行密封,这种方式密封效果高于以上两种方式,且能耗需求相对较低。
        2.3物理密封
        相对于以上两种密封手段来说,物理密封是一种方便快捷、应用成本较低但是性能稳定性较差的一种密封方式,这种密封技术的密封性能主要依靠使用的物理材料的性能如何,因此,如果物理材料的性能较差的话,就会对密封性能造成严重的影响,所以在使用物理密封技术对泵类设备进行密封时,相关人员首先要做的就是保证物理材料的质量,避免因为物理材料的质量较差而对设备的密封性能造成影响。
        3.氯碱化工机械设备中泵密封技术的应用分析
        3.1干气密封应用
        在氯碱化工机械设备中,气体和流体经过动静环的接触面之后,如果想要保证后续的密封效果,就需要对接触面的螺旋槽进行合理的设计,一般情况下,螺旋槽的设计方法并不是单一的,但是任何螺旋槽设计工作的前提都是保障槽内存在气体的高压区,只有这样才能够对气模的强度进行有效的保障,并且在气膜的压力作用下,可以将动静环之间的连接变得更加紧密,在双向作用下可以有效的保障氯碱化工机械设备密封性的良好。
        3.2离心力密封
        在使用离心力密封方式对氯碱化工机械设备进行密封时,相关工作人员首先要注意的就是设备中旋转轴的伸密封设计了,较为常见的旋转轴伸密封设计有三种,接触式密封、非接触式密封以及接触和非接触联合式密封。以下是对这三种密封方式的介绍和分析。①在接触式密封中,主要使用的材料油毛毡、填料、O型密封圈等,并且在这种密封方式中还会应用到离心叶片,从本质上来说,接触式密封属于一种将物理密封方式和离心力密封方式相结合的密封方式,在实际应用上的效果仍然存在物理密封存在的不稳定性,并且相对于其他密封方式来说,接触式密封方式的使用寿命较短。②非接触密封方式属于离心力密封中一种常见的密封方式,这种密封方式主要是通过在密封舱内继续宁径向迷宫、轴向迷宫和油沟的设计来进行密封,并且在流体路径的重点还会设计出离心叶片,这中做法可以有效的将流体的流速降低下来,从而达到对流体的流动进行控制的目的。但是由于为了保障密封性能的良好,就需要保持离心叶片保持高速的转动,这就会增加能源的消耗。
        3.3物理密封的应用
        物理密封方式的应用方式十分的简便快捷,在使用物理密封方式进行密封时,只需要根据氯碱化化工设备的规格来选取合适的物理材料,之后再根据相关要求来布置在设备的外部即可,但是这种方式只能够在短时间内对设备进行保护,不能够从根本上解决问题。
        结束语
        综上所述,在氯碱化工机械设备应用的过程中,造成密封泄漏的问题很多。对工业生产质量、安全都有负面影响。本文针对现代常见的泵密封技术类型进行了分析,了解了各类密封技术的应用方法、原理,随后以氯碱化工机械设备为基础,讨论了各项技术在该设备上的应用方式、应用效果。
        参考文献
        [1]禹韶松.浅析泵用干气密封技术及应用[J].化工设计通讯,2017,43(5):82-84.
        [2]张庆雪.离心泵密封技术及其冲洗冷却方案应用分析及建议[J].山东化工,2018,v.47;No.331(9):80-81.
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