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機械密封失效怎么辦以及如何優化工業水泵系統?
點擊:1083 日期:2021-05-04
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泵用機械密封種類繁多,型號各異,但泄漏點主要有五處:
1)、軸套與軸間的密封;
2)、動環與軸套間的密封;
3)、動、靜環間密封;
4)、對靜環與靜環座間的密封;
5)、密封端蓋與泵體間的密封;
1、安裝靜試時泄漏
機械密封安裝調試好后,一般要進行靜試,觀察泄漏量。如泄漏量較小,多為動環或靜環密封圈存在問題;泄漏量較大時,則表明動、靜環摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上,再手動盤車觀察,若泄漏量無明顯變化則靜、動環密封圈有問題;如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環摩擦副存在問題;如泄漏介質沿軸向噴射,則動環密封圈存在問題居多,泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出,則多為靜環密封圈失效。此外,泄漏通道也可同時存在,但一般有主次區別,只要觀察細致,熟悉結構,一定能正確判斷。
2、試運轉時出現的泄漏
泵用機械密封經過靜試后,運轉時高速旋轉產生的離心力,會抑制介質的泄漏。因此,試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,基本上都是由于動、靜環摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:
1)、操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異常現象,引起較大的軸向力,使動、靜環接觸面分離;
2)、對安裝機械密封時壓縮量過大,導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷;
3)、動環密封圈過緊,彈簧無法調整動環的軸向浮動量;
4)、靜環密封圈過松,當動環軸向浮動時,靜環脫離靜環座;
5)、工作介質中有顆粒狀物質,運轉中進人摩擦副,探傷動、靜環密封端面;
6)、設計選型有誤,密封端面比壓偏低或密封材質冷縮性較大等。上述現象在試運轉中經常出現,有時可以通過適當調整靜環座等予以消除,但多數需要重新拆裝,更換密封。
3、由于兩密封端面失去潤滑膜而造成的失效
a)因端面密封載荷的存在,在密封腔缺乏液體時啟動泵而發生干摩擦;
b)介質的低于飽和蒸汽壓力,使得端面液膜發生閃蒸,喪失潤滑;
c)如介質為易揮發性產品,在機械密封冷卻系統出現結垢或阻塞時,由于端面摩擦及旋轉元件攪拌液體產生熱量而使介質的飽和蒸汽壓上升,也造成介質壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。
4、由于腐蝕而引起的機械密封失效
a)密封面點蝕,甚至穿透。
b)由于碳化鎢環與不銹鋼座等焊接,使用中不銹鋼座易產生晶間腐蝕;
c)焊接金屬波紋管、彈簧等在應力與介質腐蝕的共同作用下易發生破裂。
通過系統優化獲得更高的泵系統效率將通過減少磨損提高可靠性和降低運行成本。在延長設備壽命的同時,它還將減少停機時間和與生產、維護和維修損失相關的成本。這里有三種方法來優化增壓泵系統。
1、使用多臺泵
當多臺泵作為并聯泵系統的一部分運行時,可能會有顯著的節能效果。并聯多臺泵非常適合高靜壓系統。
在高揚程系統中,多泵配置的優點是靈活性和有效地滿足流量變化的能力。另一個優點是系統冗余。一臺泵可能發生故障或脫機進行維護,而另一臺泵支持系統運行。當使用相同的并聯泵時,泵曲線應保持匹配。因此,每臺泵的工作時間應相同,所有泵的修復應同時進行。
將一系列相同的泵并聯,可根據系統要求改變工作泵的數量。由于泵的尺寸相同,它們可以一起工作,為同一個排放管路系統服務。如果選擇了合適的泵,每個泵都可以在接近其最高效率點的地方運行。并聯泵的另一個流量控制優點是,無論一臺或多臺泵運行時,系統曲線保持不變。改變的是系統曲線上的運行點。
2、切換到智能泵
雖然在現有泵系統上安裝驅動和控制裝置可以提高效率和可靠性,但具有嵌入式智能的泵的出現是性能管理和泵系統優化發展的關鍵一步。
智能泵控制器可以自動為應用程序配置具有最佳設置的系統,從而消除過程中的不確定性。
系統可定制泵保護和多泵操作。曲線控制技術依賴于泵的特定算法,可以準確預測泵在其曲線上的工作位置。利用轉速、扭矩和功率數據來了解泵在曲線上的工作位置,可以設置無傳感泵控制器。
區域控制使用物理傳感器將實際的泵曲線嵌入控制系統中,使控制系統可以前所未有地看到泵和系統及其運行方式。現在,控制系統不僅僅是對額外流量的需求做出響應,它還可以通過觀察泵的布置來決定獲得額外流量的最有效方式。
嵌入式電子驅動器提升了泵的效率范圍,這是泵在其首選工作范圍內工作的區域。當泵系統實時適應用戶需求時,這將最大限度地提高靈活性和系統性能,確保始終保持最佳性能。驅動器還可以減小電機的尺寸,從而使占地面積更加緊湊。
電子管理系統(ECMs)是泵系統優化中需要考慮的另一個變量。在不犧牲性能的前提下,ECMs可以將能耗降低80%。
如今的ECM循環器采用永磁電機設計和變速技術,自動適應系統需求。無限變速意味著優化系統性能,同時盡可能減少能量消耗。
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