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1、革新大度数多杂质混合泵密闭性一、问题公司的 DCP 项目中有一套产品精馏装置,其外循环泵的工作介质条件要求复杂、苛刻,同时工艺人员又提出了严格的运行条件。通过对泵密封形式的比较,发现现有的单一密封形式均达不到工作介质条件和运行条件的要求。在导热油泵能在高温下持续稳定运行的启发下,借鉴导热油泵密封的优点对化工泵密封进行改进,以达到 DCP 项目对泵密封的要求。1.DCP 项目工作介质条件和运行条件(1)泵的工作介质。介质为易燃、易爆的药物中间体,运行温度 210,运行压力 0.5MPa。介质中间固态杂质含量较高,其中无机盐类杂质含量 3,其他固态杂质含量 1,杂质颗粒直径0.2mm 左右。(2)
2、运行条件。正常连续累计运行时间需保持 500h 以上。正常运行时,泄漏量为零,在故障状态时,不能突然产生较大的密封失效,因装置属负压操作,防止大量空气被抽入装置内,引起危险。泵的密封不能引入外来封液,外来封液一旦进入装置内,会引起产品污染。2.泵及泵密封形式筛选(1)填料密封。常用的填料种类有石墨浸棉织物、石墨浸石棉、金属箔包石棉芯子、柔性石墨填料、碳素纤维填料等。填料密封的优点是结构简单、成本低、维修方便。缺点是泄漏量大、频繁,不符合运行条件,故未考虑。(2)机械密封。机械密封有很多种,按照安装形式可分为内装式、外装式。按受力类型可分为平衡型、非平衡型。按结构形式可分为单端面、双端面。厂家推
3、荐了双端面(动、静环材料为硬质合金,密封圈材料为四氟 V 形圈) 。封液为经精密过滤并充分冷却的工艺介质。在与介质接触一侧的密封设置冷却夹套。按照厂家提供的配置投入试验,仅运行 10h 即出现泄漏。经过解体检查分析,原因是温度升高后,材料变形,固态无机盐类杂质颗粒进入密封面,导致密封失效。(3)动力密封。较常用的基本结构由介质端密封、大气端密封、液环密封三部分组成。曾试用了南方某公司引进的德国海密梯克公司技术生产的 DF 系列单级、单吸式离心泵。该泵所用密封采用四氟填充石墨材料,大气端密封采用氟橡胶材料,液封环为 304材料,封液同样采用经精密过滤并充分冷却的工艺介质。但试运转仍未取得成功,解
4、体后分析原因为:高温导致密封圈软化变形,杂质颗粒磨损密封唇,导致密封唇破裂。(4)特殊泵密封。较典型的有屏蔽泵及磁力驱动泵,但因所输介质固态杂质高,这两类泵不适合应用。后来在泵吸入口端加装过滤装置,也不好用,因滤网目数过大,吸入口流量不足,目数过小,则过滤不起效果。二、泵密封的改进在经过一系列试验后,受导热油泵在高温下能持续稳定运行的启发,决定以江苏武进热油泵厂的 WRY6550170 型导热油泵为蓝本,对密封进行改进。改进后的密封装置如 1。1.与原热油泵密封装置的区别(1)将原来的软石墨填料箱改进为带填料压盖式填料箱,采用石棉浸石墨填料。经试验验证,达到要求。(2)在后泵盖的后侧,又增加了一个高温 PTFE 动力密封装置。这样通过填料泄漏的少量清洁介质被高温动力密封装置彻底封闭,防止介质泄漏及进入轴承箱。2.改进特点采用内填式填料,填料段作为第一道屏蔽,主要起到过滤固体杂质及担当粗略密封的作用。动力密封作为第二道屏蔽,起到进一步密封的作用。两种形式的密封取长补短,结束了高温、高杂质化工泵长期不能稳定运行的历史。