CN210343819U - 一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温凝结水回收水泵的机封保护系统，该用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，包括机封冷却腔、水泵、第一循环水箱、预处理水箱、控制阀组和PLC控制器；在PLC控制器和控制阀组的控制下，通过预处理水箱的设置得到了杂质率低和偏碱性的冷却水溶液，可以在一定程度上延缓机封腐蚀速率；所述预处理水箱用于向第一循环水箱供水，所述第一循环水箱通过水泵向机封冷却腔内循环供水，以用于降低机封温度，保证机封冷却效果，从而保证了机封使用寿命。

Description

一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统

技术领域

本实用新型涉及水泵机封结构领域，尤其涉及一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统。

背景技术

工业生产中，主要通过工业用水和煤炭来产生蒸汽，蒸汽的热力被用来实现生产工艺过程，在此过程中，蒸汽释放出部分热能后生成的凝结水往往被扔掉，这部分凝结水拥有大量的热量，一般占蒸汽总热量的20～30％左右，某些设备可高达40％，因此，若能将高温凝结水作为锅炉补给水循环使用或二次闪蒸气利用，不仅节约了工业用水，更会节约大量的燃料。这样，锅炉在生产同样多的蒸汽时，就可节约30～40％的燃料、用水和水处理药品。燃料节约的同时减少了锅炉烟气的排放，保护了环境。

现有的凝结水回收时需要通过水泵输送高温凝结水，由于凝结水温度较高，有时高达100度以上，因此在高温凝结水输送过程中，容易损坏水泵机封结构，致使水泵泄露，影响输送过程，因此必须对水泵机封进行一定的保护，传统的常在水泵使用过程中向输送液中掺杂一定量冷却水冲洗机封以降温，此种方式对机封降温效果差，且对高温凝结水热量回收影响较大。现有有采用单独在机封外侧设置冷却腔来降温，此种方式虽然能够降低热损失，但是却因输入冷却液的温度、酸碱度等监测不到位，致使影响机封使用寿命。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，提高了机封使用寿命，解决了现有技术中存在的难题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，包括机封冷却腔、水泵、第一循环水箱、预处理水箱、控制阀组和PLC控制器；

所述预处理水箱内设有搅拌器和PH电极，所述预处理水箱上部设有碱性调节剂进口和第一进水口，所述第一进水口处设有填充有过滤介质的过滤腔，其中过滤介质可以是活性炭、火山石或过滤棉等，以用于过滤水中的大颗粒杂质，所述预处理水箱下部设有第一出水口，所述第一出水口通过管道与所述第一循环水箱连通；

所述第一循环水箱通过第一循环管线向机封冷却腔内循环供水，所述水泵设于第一循环管线上，所述第一循环水箱上设有温度传感器A和液位传感器A，第一循环水箱底部设有第一废液口，用于在第一循环水箱内的温度达到一定值时，从第一废液口排出第一循环水箱内的水；

所述控制阀组包括分别与所述PLC控制器相连的第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀和第四电动球阀，所述第一电动球阀设于所述碱性调节剂进口处，所述第二电动球阀设于所述第一进水口处，所述第三电动球阀设于预处理水箱与第一循环水箱之间的管道上，所述第四电动球阀设于第一废液口处；

所述水泵、所述搅拌器、所述PH电极、所述液位传感器A和所述温度传感器A分别与所述PLC控制器相连。

工作原理：

第一步：先向预处理水箱中通入冷却水，冷却水经过过滤腔后可以除去水中的部分杂质，例如颗粒杂质，如此设置可以避免颗粒杂质随冷却水进入机封冷却腔内时对机封磨损。在向预处理水箱通入一定量冷却水后，PLC控制器将控制第二电动球阀关闭，打开第一电动球阀和搅拌器，边向预处理水箱中通入调节剂边搅拌，在PH电极检测到冷却水的PH值达到设定值时关闭第二电动球阀，搅拌器继续搅拌一段时间，例如5min、10min等等，之后PLC控制器使搅拌器停止搅拌，打开第三电动球阀，向第一循环水箱内通入冷却水，在液位传感器器A检测到设定液位值时，关闭第三电动球阀。

第二步：启动水泵，从第一循环水箱向机封冷却腔内持续循环供水，在第一水箱内的温度传感器A检测到预先设定的温度值时，此时第一循环水箱内的水对机封冷却效果显著降低，因此，PLC控制器控制第四电动球阀开启，排放出第一循环水箱内的废液。排放后重新打开第三电动球阀向第一循环水箱内供水，之后重复第二步。

优选的，所述机封保护系统还包括第二循环水箱，所述第二循环水箱上设有分别与所述PLC控制器相连的温度传感器B和液位传感器B，所述第二循环水箱底部设有第二废液口，所述第二废液口处设有与所述PLC控制器相连的第五电动球阀；

所述第二循环水箱与所述第一循环水箱并联设于所述预处理水箱和机封冷却腔之间，所述第二循环水箱通过第二循环管线向所述机封冷却腔内循环供水，所述第一循环管线和第二循环管线交替使用所述水泵。

第二循环水箱的设置，可以在第一循环水箱内的循环水达到设定温度时，切换至第二循环水箱向机封冷却腔内循环供水，如此设置，可以实现对机封的连续降温，较好的保护机封。

优选的，所述第二循环水箱与所述预处理水箱之间的管道上设有第六电动球阀，所述第六电动球阀与所述PLC控制器相连。如此设置，可以使预处理水箱交替向第一循环水箱和第二循环水箱内供水。

优选的，所述第一循环管线包括第一输水管线A和第一回水管线B，所述第二循环管线包括第二输水管线A和第二回水管线B，在输水管线A和第一回水管线B上分别设有第七电动球阀和第八电动球阀，所述第二输水管线A和第二回水管线B分别设有第九电动球阀和第十电动球阀，所述第七电动球阀、第八电动球阀、第九电动球阀和第十电动球阀分别与所述PLC控制器相连。

优选的，所述碱性调节剂进口与一调节罐连通，所述调节罐内装有预制铵盐缓冲液，用于调节预处理水箱内的PH至偏碱性，以较好的保护机封，降低机封腐蚀速率。

优选的，所述过滤腔内填充有过滤棉。

本实用新型采用上述结构，所具有的优点是：该用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，通过预处理水箱的设置，可以降低通入预处理水箱内冷却水的杂质；通过调节冷却水的PH值偏碱性，可以在一定程度上延缓机封腐蚀速率；通过第一循环水箱和第二循环水箱的设置，可以保证机封冷却腔内持续提供循环水，保证机封冷却效果，从而保证和延长了机封使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路框图。

图中，1、机封冷却腔，2、水泵，3、第一循环水箱，4、预处理水箱，5、搅拌器，6、PH电极，7、过滤腔，8、第一循环管线，9、温度传感器A，10、液位传感器A，11、第一电动球阀，12、第二电动球阀，13、第三电动球阀，14、第四电动球阀，15、第二循环水箱，16、温度传感器B，17、液位传感器B，18、第六电动球阀，19、第七电动球阀，20、第八电动球阀，21、第九电动球阀，22、第十电动球阀，23、调节罐，24、第五电动球阀。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-2所示，一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，包括机封冷却腔1、水泵2、第一循环水箱3、预处理水箱4、控制阀组和PLC控制器；所述预处理水箱4内设有搅拌器5和PH电极6，所述预处理水箱4上部设有碱性调节剂进口和第一进水口，所述第一进水口处设有填充有过滤介质的过滤腔7，其中过滤介质可以是活性炭、火山石或过滤棉等，以用于过滤水中的大颗粒杂质，所述预处理水箱4下部设有第一出水口，所述第一出水口通过管道与所述第一循环水箱3连通；所述第一循环水箱3通过第一循环管线8向机封冷却腔1内循环供水，所述水泵2设于第一循环管线8上，所述第一循环水箱3上设有温度传感器A9和液位传感器A10，第一循环水箱3底部设有第一废液口，用于在第一循环水箱3内的温度达到一定值时，从第一废液口排出第一循环水箱3内的水；所述控制阀组包括分别与所述PLC控制器相连的第一电动球阀11、第二电动球阀12、第三电动球阀13和第四电动球阀14，所述第一电动球阀11设于所述碱性调节剂进口处，所述第二电动球阀12设于所述第一进水口处，所述第三电动球阀13设于预处理水箱4与第一循环水箱3之间的管道上，所述第四电动球阀14设于第一废液口处；所述水泵2、所述搅拌器5、所述PH电极6、所述液位传感器A10和所述温度传感器A9分别与所述PLC控制器相连。

进一步的，为了向机封冷却腔1内持续循环供水，所述机封保护系统还包括第二循环水箱15，所述第二循环水箱15上设有分别与所述PLC控制器相连的温度传感器B16和液位传感器B17，所述第二循环水箱15底部设有第二废液口，所述第二废液口处设有与所述PLC控制器相连的第五电动球阀24；所述第二循环水箱15与所述第一循环水箱3并联设于所述预处理水箱4和机封冷却腔1之间，所述第二循环水箱15通过第二循环管线17向所述机封冷却腔1内循环供水，所述第一循环管线8和第二循环管线17交替使用所述水泵2。所述第二循环水箱15与所述预处理水箱4之间的管道上设有第六电动球阀18，所述第六电动球阀18与所述PLC控制器相连。

所述第一循环管线8包括第一输水管线A和第一回水管线B，所述第二循环管线17包括第二输水管线A和第二回水管线B，在输水管线A和第一回水管线B上分别设有第七电动球阀19和第八电动球阀20，所述第二输水管线A和第二回水管线B分别设有第九电动球阀21和第十电动球阀22，所述第七电动球阀19、第八电动球阀20、第九电动球阀21和第十电动球阀22分别与所述PLC控制器相连。

所述碱性调节剂进口与一调节罐23连通，所述调节罐23内装有预制铵盐缓冲液，用于调节预处理水箱内的PH至偏碱性，以较好的保护机封，降低机封腐蚀速率。所述过滤腔内填充有过滤棉。

工作原理：

第一步：先向预处理水箱4中通入冷却水，冷却水经过过滤腔7后可以除去水中的部分杂质，例如颗粒杂质，如此设置可以避免颗粒杂质随冷却水进入机封冷却腔1内时对机封造成磨损。在向预处理水箱4通入一定量冷却水后，PLC控制器将控制第二电动球阀12关闭，打开第一电动球阀11和搅拌器，边向预处理水箱4中通入调节剂边搅拌，在PH电极6检测到冷却水的PH值达到设定值时关闭第二电动球阀12，搅拌器5继续搅拌一段时间，例如5min、10min等等，之后PLC控制器使搅拌器5停止搅拌，打开第三电动球阀13，向第一循环水箱3内通入冷却水，在液位传感器器A10检测到设定液位值时，关闭第三电动球阀13。其中搅拌器5包括伺服电机，伺服电机输出端连接搅拌桨，搅拌桨伸入预处理水箱4内。

第二步：启动水泵，从第一循环水箱3向机封冷却腔1内持续循环供水，在第一循环水箱3内的温度传感器A9检测到预先设定的温度值时，此时第一循环水箱3内的水对机封冷却效果显著降低，此时关闭第七电动球阀19和第八电动球阀20，同时打开第九电动球阀21和第十电动球阀22，切换至第二循环水箱15向机封冷却腔1内循环供水，在第二循环水箱15循环供水时，打开第四电动球阀14将第一循环水箱3内的水排放掉，可设定排放时间控制，之后打开第三电动球阀13，从预处理水箱4中向第一循环水箱3中通入冷却水，通入完成后待用。第二循环水箱15的设置，可以在第一循环水箱3内的循环水达到设定温度时，切换至第二循环水箱15向机封冷却腔1内循环供水，如此设置，可以实现对机封的连续降温，较好的保护机封。

其中，PLC控制器的型号为西门子6ES7214-2BD23-0XB8；PH电极为诺普YS-70C；所述温度传感器A和温度传感器B为万科盛DS18b20温度探头；液位传感器A和液位传感器B为米科MIK-P260。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本领域技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员公知技术。

Claims (6)

1.一种用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，其特征在于，包括机封冷却腔、水泵、第一循环水箱、预处理水箱、控制阀组和PLC控制器；

所述预处理水箱内设有搅拌器和PH电极，所述预处理水箱上部设有碱性调节剂进口和第一进水口，所述第一进水口处设有填充有过滤介质的过滤腔，所述预处理水箱下部设有第一出水口，所述第一出水口通过管道与所述第一循环水箱连通；

所述第一循环水箱通过第一循环管线向机封冷却腔内循环供水，所述水泵设于第一循环管线上，所述第一循环水箱上设有温度传感器A和液位传感器A，第一循环水箱底部设有第一废液口；

所述控制阀组包括分别与所述PLC控制器相连的第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀和第四电动球阀，所述第一电动球阀设于所述碱性调节剂进口处，所述第二电动球阀设于所述第一进水口处，所述第三电动球阀设于预处理水箱与第一循环水箱之间的管道上，所述第四电动球阀设于第一废液口处，所述水泵、所述搅拌器、所述PH电极、所述液位传感器A和所述温度传感器A分别与所述PLC控制器相连。

2.根据权利要求1所述的用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，其特征在于，所述机封保护系统还包括第二循环水箱，所述第二循环水箱上设有分别与所述PLC控制器相连的温度传感器B和液位传感器B，所述第二循环水箱底部设有第二废液口，所述第二废液口处设有与所述PLC控制器相连的第五电动球阀；

所述第二循环水箱与所述第一循环水箱并联设于所述预处理水箱和机封冷却腔之间，所述第二循环水箱通过第二循环管线向所述机封冷却腔内循环供水，所述第一循环管线和第二循环管线交替使用所述水泵。

3.根据权利要求2所述的用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，其特征在于，所述第二循环水箱与所述预处理水箱之间的管道上设有第六电动球阀，所述第六电动球阀与所述PLC控制器相连。

4.根据权利要求2或3所述的用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，其特征在于，所述第一循环管线包括第一输水管线A和第一回水管线B，所述第二循环管线包括第二输水管线A和第二回水管线B，在输水管线A和第一回水管线B上分别设有第七电动球阀和第八电动球阀，所述第二输水管线A和第二回水管线B分别设有第九电动球阀和第十电动球阀，所述第七电动球阀、第八电动球阀、第九电动球阀和第十电动球阀分别与所述PLC控制器相连。

5.根据权利要求4所述的用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，其特征在于，所述碱性调节剂进口与一调节罐连通，所述调节罐内装有预制铵盐缓冲液。

6.根据权利要求1所述的用于高温凝结水回收水泵的机封保护系统，其特征在于，所述过滤腔内填充有过滤棉。

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