CN111577667A - 一种凝结水回收泵机械密封冷却装置 - Google Patents

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陈建勋
张志强
王见溯
刘静
祁淑兰
王向军
李志刚
刘小斌
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Abstract

本发明提出一种凝结水回收泵机械密封冷却装置，冷却循环水入口管网的冷却循环水通过冷却循环水进口管路进入缓冲罐；由缓冲罐出口流出后进入旁通阀和管道加压泵的控制阀，然后进入管道加压泵，经管道加压泵加压后的冷却循环水流入分配器；冷却循环水经分配器分配后流入多个机械密封冷却腔；通过机械密封冷却腔进出口控制阀组控制冷却循环水在机械密封冷却腔的出口温度；冷却循环水由机械密封冷却腔出口流出后，经冷却循环水回水管路进入冷却循环水回水管网。本发明能够为机械密封提供所需要的冷却介质，从而达到冷却机械密封在工作时的温度，达到延长机械密封使用寿命的目的。

Description

一种凝结水回收泵机械密封冷却装置
技术领域
本发明属于机械密封冷却技术领域，具体涉及一种凝结水回收泵机械密封冷却装置。
背景技术
目前废酸处理装置中使用的凝结水回收泵为卧式离心泵，该泵为悬臂式结构，轴密封设计为内置式带夹套的水冷式结构，其中在泵盖上设有冷却夹套，泵在运行过程中轴密封冷却水从机械密封冷却腔入口进入，出口接入泵盖冷却夹套，由夹套出口接入回水管网。该泵输送介质的工作温度在158℃左右时，输送介质存在汽化的问题，使用生消水和脱盐水(水压0.4MPa、室温)冷却时，频繁出现机械密封动、静环炸裂，辅助密封焦化现象，不能满足要求，而且运行费用较高。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种凝结水回收泵机械密封冷却装置，以解决凝结水回收泵在输送高温凝结水时机械密封摩擦副的磨损、炸裂和辅助密封圈焦化问题，延长机械密封使用寿命和降低使用过程中的维护成本。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种凝结水回收泵机械密封冷却装置，冷却装置包括冷却循环水进口管路、缓冲罐、管道加压泵、旁通阀与控制阀组、分配器、机械密封冷却腔、机械密封冷却腔进出口控制阀组和冷却循环水回水管路；其中，冷却循环水入口管网的冷却循环水通过冷却循环水进口管路进入缓冲罐；由缓冲罐出口流出后进入旁通阀和管道加压泵的控制阀，然后进入管道加压泵，经管道加压泵加压后的冷却循环水流入分配器；冷却循环水经分配器分配后流入多个机械密封冷却腔；通过机械密封冷却腔进出口控制阀组控制冷却循环水在机械密封冷却腔的出口温度；冷却循环水由机械密封冷却腔出口流出后，经冷却循环水回水管路进入冷却循环水回水管网。
进一步地，缓冲罐上安装有排气口和放净口。
进一步地，在冷却循环水进口管路与缓冲罐进口之间、缓冲罐与排气口和放净口之间、冷却循环水回水管路上均设置有控制阀。
进一步地，分配器上连接有控制阀和压力表。
进一步地，机械密封冷却腔出口控制阀将机械密封冷却腔的冷却循环水出口温度控制在60℃以下。
进一步地，冷却装置的工作压力大于0.6MPa。
进一步地，冷却装置的工作压力为0.7～0.8MPa。
进一步地，管道加压泵的扬程30～40米。
(三)有益效果
本发明提出一种凝结水回收泵机械密封冷却装置，包括冷却循环水进口管路、缓冲罐、管道加压泵、旁通阀与控制阀组、分配器、机械密封冷却腔、机械密封冷却腔进出口控制阀组和冷却循环水回水管路；其中，冷却循环水入口管网的冷却循环水通过冷却循环水进口管路进入缓冲罐；由缓冲罐出口流出后进入旁通阀和管道加压泵的控制阀，然后进入管道加压泵，经管道加压泵加压后的冷却循环水流入分配器；冷却循环水经分配器分配后流入多个机械密封冷却腔；通过机械密封冷却腔进出口控制阀组控制冷却循环水在机械密封冷却腔的出口温度；冷却循环水由机械密封冷却腔出口流出后，经冷却循环水回水管路进入冷却循环水回水管网。本发明使用外循环机械密封冷却介质输送装置，为机械密封提供所需要的冷却介质，从而达到冷却机械密封在工作时的温度，达到延长机械密封使用寿命的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的机械密封冷却装置原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种凝结水回收泵机械密封冷却装置，其结构如图1所示，由冷却循环水进口管路、缓冲罐、管道加压泵1、旁通阀与控制阀组2、分配器3、压力表6、机械密封冷却腔5、机械密封冷却腔进出口控制阀组4和冷却循环水回水管路组成。
其中，由于冷却介质使用冷却循环水，介质中含杂质较多，所以在管道加压泵1的入口前增设缓冲罐。冷却循环水入口管网的冷却循环水通过冷却循环水进口管路进入缓冲罐；由缓冲罐出口流出后进入旁通阀和管道加压泵1的控制阀，然后进入管道加压泵1，经管道加压泵1加压后的冷却循环水流入分配器3；冷却循环水经分配器3分配后流入多个机械密封冷却腔5；通过机械密封冷却腔进出口控制阀组4控制冷却循环水在机械密封冷却腔5的出口温度；冷却循环水由机械密封冷却腔5出口流出后，经冷却循环水回水管路进入冷却循环水回水管网。本实施例中，在缓冲罐上安装有排气口和放净口，以避免装置出现气阻。在冷却循环水进口管路与缓冲罐进口之间、缓冲罐与排气口和放净口之间、管道加压泵1的前后两侧、冷却循环水回水管路上均设置有控制阀，分配器3上连接有控制阀和压力表6。管道加压泵1配有旁通阀，考虑日常维护给加压泵配置旁通阀与控制阀组，凝结水输送泵停运时使用冷却循环水本身的压力循环冷却，凝结水输送泵运行时关闭旁通阀、开启管道加压泵1进行循环冷却。
本实施例的凝结水回收泵机械密封冷却装置，运行时，先关闭缓冲罐的排气口和放净口，开启其余控制阀，向冷却装置注入冷却循环水，待压力表6的读数不变时开启排气口阀门，至没有气体排出时关闭控制阀，关闭管道加压泵1的旁通阀，启动管道加压泵1，将机密封冷却腔5的进口控制阀全部打开，通过调整机械密封冷却腔出口控制阀4将冷却循环水的温度控制在60℃以下。管道加压泵1出现故障时可以关闭管道加压泵1的进出口控制阀，打开旁通阀运行，此时需要注意降低机械密封冷却腔的回水温度。
本发明根据泵输送介质的温度和机械密封使用的冷却循环水的沸点，确定机械密封冷却装置的工作压力，根据工作压力选配装置的其他附件。根据水在不同压力下的沸点可知，0.6MPa的水在158℃时会沸腾，所以冷却装置压力在大于0.6MPa(0.7～0.8MPa)时才会避免机械密封在运行过程中造成冷却循环水产生汽化，从而造成机械密封失去冷却而损坏。因此，当管道加压泵1达到扬程30～40米，冷却装置运行时可以达到0.7～0.8MPa的使用要求，流量1.2立方米/小时。本实施例中，管道加压泵1的型号为ISG20-160，电机功率0.75KW，能够满足使用要求。
影响循环水系统结垢的因素很多，本发明对影响因素进行正交实验，如表1所示，表中各因素以mg/L计，温度单位为℃，由表1可以看出，各影响因素按极差由大到小的排列顺序依次为NH4 +>PO4 3->Ca2+>HCO3 ->温度>COD>SO4 2-。其中，NH4 +和PO4 3-是影响循环水结垢的两个最重要的因素，二者的极差分别为5.98和5.79；Ca2+、HCO3 -和温度的极差值分别为4.01、3.88和3.73也是影响循环水结垢的重要因素；COD和SO4 2-的极差较小分别为2.65和2.21是影响循环水结垢的次要因素。本发明通过正交实验表中循环水温度和结垢量数据，采用分割构造决策树的方法确定出循环水回水控制温度应当小于60℃。
表1循环水结垢量的正交实验
Figure BDA0002508688560000041
Figure BDA0002508688560000051
本实施例中，机械密封使用UUMXD(T)-35型双端面机械密封，为了避免摩擦副在急冷时出现炸裂摩擦副使用硬质合金WC/WC，辅助密封选用AFLAS100(FEPM)。采用本发明的凝结水回收泵机械密封冷却装置，机械密封没有出现过原来使用过程中的机械密封频繁渗漏动、静环炸裂、辅助密封焦化现象，证明本发明能够较好地解决在凝结水回收泵输送高温凝结水时机械密封寿命过短的难题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种凝结水回收泵机械密封冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括冷却循环水进口管路、缓冲罐、管道加压泵、旁通阀与控制阀组、分配器、机械密封冷却腔、机械密封冷却腔进出口控制阀组和冷却循环水回水管路；其中，冷却循环水入口管网的冷却循环水通过冷却循环水进口管路进入缓冲罐；由缓冲罐出口流出后进入旁通阀和管道加压泵的控制阀，然后进入管道加压泵，经管道加压泵加压后的冷却循环水流入分配器；冷却循环水经分配器分配后流入多个机械密封冷却腔；通过机械密封冷却腔进出口控制阀组控制冷却循环水在机械密封冷却腔的出口温度；冷却循环水由机械密封冷却腔出口流出后，经冷却循环水回水管路进入冷却循环水回水管网。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述缓冲罐上安装有排气口和放净口。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，在冷却循环水进口管路与缓冲罐进口之间、缓冲罐与排气口和放净口之间、冷却循环水回水管路上均设置有控制阀。
4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述分配器上连接有控制阀和压力表。
5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述机械密封冷却腔出口控制阀将机械密封冷却腔的冷却循环水出口温度控制在60℃以下。
6.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置的工作压力大于0.6MPa。
7.如权利要求6所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置的工作压力为0.7～0.8MPa。
8.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述管道加压泵的扬程30～40米。
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