1、不銹鋼脫硫液下泵結構分析
目前,在脫硫系統中使用的液下泵結構有兩種,即無(wú)軸封結構和帶有軸封結構(機械密封)。
1)無(wú)軸封機構
如上圖1所示,葉輪輪轂與后護板之間無(wú)任何軸封,留有較大的間隙。此類(lèi)結構多用在普通渣漿液下泵上,且漿液池深度大多≤2.5m,在脫硫系統中的液下泵中應用較少。此類(lèi)結構在脫硫系統長(cháng)軸液下泵中應用時(shí),主要存在兩個(gè)問(wèn)題。一是泵運轉時(shí)由于葉輪懸臂較長(cháng),在離心力的作用下,撓度大,會(huì )引起泵振動(dòng),甚至無(wú)法運行;二是由于沒(méi)有軸封,泵軸在腐蝕性介質(zhì)中高速運轉,對泵軸材質(zhì)的耐腐蝕性要求較高。
2)機械密封機構
脫硫系統長(cháng)軸液下泵軸封多采用機械密封,結構如圖2所示。
由于立式泵葉輪在液下高速旋轉,會(huì )產(chǎn)生很大的徑向力,泵軸運轉時(shí),在機械密封安裝處產(chǎn)生的撓度較大,使密封面之間的受力不均勻,導致密封效果不好。因此需要在機械密封上面設置支撐,減小懸臂長(cháng)度,多采用滾動(dòng)軸承支撐。同時(shí)采用機械密封能夠有效防止漿液與泵軸接觸,軸材質(zhì)選用普通材質(zhì)即可,避免采用耐腐材料而增加成本。
2、脫硫系統長(cháng)軸液下泵軸封結構要點(diǎn)
在脫硫系統中,長(cháng)軸液下泵軸封應采用機械密封。由于長(cháng)軸液下泵特殊的使用工況,對機械密封的要求又與普通機械密封不同。
1)為了保證摩擦副在顆粒介質(zhì)中具有耐磨損和耐磨蝕的目的,摩擦副材料的硬度必須高于磨粒的硬度。通??蛇x用硬對硬組對,材質(zhì)可為碳化鎢或碳化硅。與碳化鎢相比,碳化硅具有更高的硬度,更好的熱導率,化學(xué)穩定性較好,還有自潤滑性,但成本較高。同時(shí),摩擦副的寬度也要比清水泵用機械密封的摩擦副要寬,并且摩擦副應帶有銳邊,盡可能防止固體顆粒進(jìn)入密封面之間。彈簧為靜止型,采用靜環(huán)進(jìn)行補償,將彈簧置于壓蓋內,不與固體顆粒接觸,可以減少磨損和避免因彈簧堵塞而造成的失效,保證了補償的靈活、穩定、可靠。
2)因漿液中含有大量的介質(zhì)顆粒,為避免停泵后顆粒沉積于機械密封摩擦副周?chē)?,影響泵下次啟?dòng)運行,將密封腔設計成開(kāi)式,也有利于脫硫系統中反沖洗水帶走密封腔內的介質(zhì)顆粒。
3)在密封腔結構設計上,應保證在密封腔內的氣體能夠排空,避免機械密封干摩擦,在后泵殼上鉆有排氣孔。
4)根據漿液含固量的不同,選用機械密封的結構形式也不一樣。在漿液含固量較低時(shí),采用單端面機械密封,由介質(zhì)本身來(lái)對機械密封進(jìn)行冷卻、潤滑,但注意機械密封的結構設計應盡量避免介質(zhì)顆粒在摩擦副周?chē)亩逊e。當漿液含固量較高時(shí),介質(zhì)的潤滑效果由于顆粒的增多而變差,因此采用雙端面機械密封,由外加軸封水對機械密封進(jìn)行冷卻、潤滑、封堵等。
3、脫硫長(cháng)軸液下泵總結
在脫硫液下泵中,全部采用液下軸承支撐,減小葉輪撓度,避免振動(dòng)。在漿液濃度較小時(shí),采用單端面無(wú)沖洗水機械密封;在漿液濃度較大時(shí),采用雙端面帶軸封水的機械密封,同時(shí),在結構設計時(shí),要充分考慮避免介質(zhì)在摩擦副周?chē)某恋?、淤積,以及機械密封摩擦副周?chē)鷼怏w的排空等因素