大氮肥2005年Large Scale Nitrogenous Ferilizer Industry第28卷第3期層狀剪切式填料密封系統(tǒng)在大型循環(huán)水泵，上的應(yīng)用胡小青(中石化巴陵分公司尿素部,湖南岳陽(yáng),414003)摘要。層狀剪切式密封系統(tǒng)是-種技 術(shù)較為先進(jìn)的軸密封系統(tǒng),特別是對(duì)于大型水泵軸密封,能取得良好的效果。文中對(duì)層狀剪切式填料密封系統(tǒng)的基本原理與特點(diǎn)進(jìn)行論述,并介紹其在尿素裝置低壓甲銨冷凝器循環(huán)水泵上的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞層狀剪 切式密封系統(tǒng)循環(huán)水泵 應(yīng)用現(xiàn)行大型循環(huán)水泵考慮到軸封的安裝檢修難在纖維材料之間,而非其與轉(zhuǎn)軸之間,同時(shí)“旋轉(zhuǎn)易程度、可靠性、價(jià)格及循環(huán)水自身特性等因素,層”與“不動(dòng)層”一起構(gòu)成屏障,對(duì)介質(zhì)起到阻擋作幾乎都選用普通成型填料密封作為軸封的方式,用,達(dá)到阻止泄漏的目的。而放棄密封性能好但價(jià)格昂貴、檢修不便的機(jī)械1.2主要特點(diǎn)密封,如此帶來(lái)的問(wèn)題是由于大型水泵的軸徑大,與普通成型填料軸封相比,層狀剪切式密封填料腔的縱橫向尺寸均較大,來(lái)自填料壓蓋的壓系統(tǒng)主要具有如下特點(diǎn):緊力很難由柔性的軟填料均勻的向內(nèi)、向外傳遞1)密封效果好。層狀剪切式密封系統(tǒng)的主.到位,因而難以達(dá)到良好的密封效果,循環(huán)水泄漏體為膠泥狀混合物,無(wú)固定形狀,在填充填料腔時(shí)嚴(yán)重,-般的填料密封泄漏標(biāo)準(zhǔn)(20~30滴min)較易均勻的分布到腔內(nèi)各處,并在水泵開(kāi)啟后幾幾乎不可能長(zhǎng)時(shí)間得到滿(mǎn)足。分鐘內(nèi),通過(guò)“旋轉(zhuǎn)層”的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)而達(dá)中石化巴陵分公司尿素裝置低壓甲銨冷凝器到均勻分布,使填料腔內(nèi)各處材料均具有效密封循環(huán)水泵(901 J/Js)采用普通成型填料密封方式，能力(普通成型填料的密封能力沿軸向由內(nèi)至外軸封泄漏量在90t/月左右,不僅浪費(fèi)大量的水資是逐步減弱的),因而總體上具有較好的密封性源,同時(shí)也使軸封的維護(hù)維修頻率始終保持較高能,通過(guò)合適的調(diào)節(jié),能達(dá)到完全無(wú)泄漏。的狀態(tài)。2003 年開(kāi)始對(duì)填料軸密封進(jìn)行改造,改2)不傷軸套。由于軸旋轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)層纖維材料用層狀剪切式填料密封方式后,使這一狀況大為會(huì)纏繞在軸上,并與軸-起同步旋轉(zhuǎn),二者間無(wú)相改觀。對(duì)運(yùn)動(dòng)，即無(wú)摩擦產(chǎn)生,對(duì)軸套無(wú)磨損,或者對(duì)所裝配軸套的表面加工精度要求極低。1層狀剪切式密封系統(tǒng)基本原理與特點(diǎn)3)無(wú)須冷卻系統(tǒng)。普通填料由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)1.1 基本原理.完全集中在軸套與成型填料內(nèi)側(cè),二者之間壓緊層狀剪切式密封系統(tǒng)的主體為纖維加強(qiáng)合成力大,相互摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量,為防止填料燒材料及多種添加劑的膠泥狀混合物,具有高強(qiáng)度、毀,需要附設(shè)冷卻系統(tǒng)。而層狀剪切式密封系統(tǒng)自潤(rùn)能力摩擦系數(shù)低、混合物分子間吸引力小的的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生在“旋轉(zhuǎn)層”“不動(dòng)層”內(nèi)部,徑向特性,在軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,從內(nèi)層開(kāi)始纖維材料會(huì)纏成梯度遞減方式,并且材料有自潤(rùn)能力,摩擦系數(shù)繞在軸上,并與軸一起同步旋轉(zhuǎn),形成一個(gè)“ 旋轉(zhuǎn)低,中國(guó)煤花節(jié)低,無(wú)須加設(shè)冷卻裝層",隨著“旋轉(zhuǎn)層"的直徑逐漸增加,軸對(duì)纖維的置。:TYHCNMHG纏繞能力逐步減弱(這是因?yàn)檩S的扭力是固定的，收稿8期:200- 10-15;收到修改稿日期:2005-03-07。隨著力矩的增加,扭矩逐步減弱的結(jié)果),沒(méi)有與作者簡(jiǎn)介:胡小青, 1990年畢業(yè)于江蘇化工學(xué)院化工機(jī)械專(zhuān)軸纏繞在-起的部分纖維材料,與填料腔內(nèi)壁保業(yè),工程師,現(xiàn)在中石化巴陵分公司尿素部從事設(shè)備管理工作。持相對(duì)靜冉數(shù)或一個(gè)“不動(dòng)層”,這樣摩擦就發(fā)生已發(fā)表論文多篇。聯(lián)系電話:0730-8536023。176大氮肥2005年第38卷2層狀剪切式密封 系統(tǒng)在循環(huán)水泵.上的應(yīng)用預(yù)先通過(guò)專(zhuān)用槍擠壓好的條狀填料,則通過(guò)手工2.1循環(huán)水泵 工藝與設(shè)備參數(shù)填塞在內(nèi)外骨架填料環(huán)軸套、泵蓋內(nèi)壁所形成的低壓甲銨冷凝器循環(huán)水泵型號(hào)為CEN300-填料腔中,將填料壓蓋適當(dāng)壓平、壓緊即可。此時(shí)250,單級(jí)離心泵，介質(zhì)為蒸汽冷凝液,密度將專(zhuān)用填料槍接到泵蓋的接口上,按水泵操作規(guī)980kg/m3 ,運(yùn)動(dòng)黏度1000Pa.s, 泵轉(zhuǎn)速88800r/h,定開(kāi)啟水泵,觀察泵運(yùn)行5~10min后,膠泥狀混葉輪直徑φ 0.320m,軸規(guī)格φ 0.085 m x 0.735m，合物的自動(dòng)調(diào)節(jié)、內(nèi)部剪切層的形成基本結(jié)束,根軸套規(guī)格φ 0.100mx0.115m,成型填料規(guī)格φ據(jù)泄漏情況用填料腔緩慢補(bǔ)加填料,直到完全無(wú)0.100m/0.125 mx 0.013m,-次安裝6根,中間加泄漏。層狀剪切式填料的安裝簡(jiǎn)圖如圖1。冷卻水環(huán),由泵出口管線上引冷卻水從泵蓋接口2.4安裝 、維護(hù)與維修特點(diǎn)導(dǎo)人填料腔對(duì)填料進(jìn)行冷卻。水泵正常流量層狀剪切式填料密封系統(tǒng)在工作原理與結(jié)構(gòu)928 m?/h,進(jìn)口壓力0.30MPa,出口壓力0.46 MPa,形式上,與普通成型填料有著根本的區(qū)別,相應(yīng)其軸功率54.7kW。在安裝、維護(hù)、維修等方面,經(jīng)過(guò)將近兩年時(shí)間的2.2層狀剪切式填料材料規(guī)格 與性能實(shí)踐與摸索,總結(jié)出如下幾個(gè)要點(diǎn):材料基本規(guī)格有白色與黑色兩種,考慮到循1)填料初裝時(shí)，應(yīng)使填料處于偏松狀態(tài),再環(huán)水泵規(guī)格與介質(zhì)特性,選用材料規(guī)格為白色類(lèi),根據(jù)填料泄漏程度適當(dāng)壓緊填料壓蓋或用專(zhuān)用腔由具有極高抗沖擊強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的高純合成特補(bǔ)加填料(補(bǔ)加作業(yè)要點(diǎn)同2.3)逐漸調(diào)整至無(wú)泄種纖維、高純度的聚四氟乙烯、高分子硅脂及有機(jī)漏,并且填料腔處溫升高出介質(zhì)溫度5~ 10C為密封劑混合而成,其中高分子硅脂起增加抗磨蝕宜,以避免過(guò)燒現(xiàn)象。能力的作用,有機(jī)密封劑則能提高層狀剪切式填2)使用一段時(shí)間后,軸封發(fā)生泄漏時(shí),一般料材料自潤(rùn)及密封性能。膠泥狀填料的適用溫度不通過(guò)調(diào)緊填料壓蓋的方式來(lái)消除泄漏,而采用為-40~200%,最大工作壓力1MPa,最大線速度填料腔補(bǔ)加填料的方式來(lái)進(jìn)行維護(hù),補(bǔ)加采用少0. 17 m/h, pH值范圍為1~ 13。量多次的辦法,每加一-次要有數(shù)分鐘的停頓,觀察2.3改造實(shí)施運(yùn)行情況,決定是否繼續(xù)補(bǔ)加直至無(wú)泄漏。這是由于膠泥狀混合物加入填料腔后,一開(kāi)始纖維成泵蓋堵頭填料壓蓋不均勻分布及無(wú)序排列狀態(tài),在旋轉(zhuǎn)軸的牽引力作用下,逐漸自我調(diào)整至能起有效密封作用的穩(wěn)定“旋轉(zhuǎn)層”的。因此采用少量多次的補(bǔ)加填料方式，避免過(guò)量填料擠壓過(guò)緊而局部燒毀,而補(bǔ)加填料較緊壓蓋方式對(duì)原“旋轉(zhuǎn)層”的影響小,有利于新的無(wú)泄漏“旋轉(zhuǎn)層”在短時(shí)間內(nèi)的形成。層狀剪切式填料泵軸3)工藝狀況發(fā)生較大變化或?yàn)闈M(mǎn)足工藝倒.普通成型填料普通成型填料:泵運(yùn)行,常會(huì)將泵停運(yùn)一段時(shí)間,此時(shí)原有的“旋圖1層狀剪 切式填料的裝填轉(zhuǎn)層"遭到破壞,有效密封“旋轉(zhuǎn)層”須在泵運(yùn)行一軸封的改造實(shí)施較為簡(jiǎn)單,對(duì)原軸封機(jī)械部段時(shí)間后才能重新形成。因此,重新啟動(dòng)泵時(shí)(倒分的改動(dòng)只需將從泵線出口管至泵蓋處的填料冷泵時(shí))，軸封出現(xiàn)泄漏不應(yīng)立即采取維修措施,而卻水短管拆除,在泵線出口管的接口(冷卻水管)應(yīng)觀察- -段時(shí)間后才作出決定。處加上堵頭,同時(shí)在泵蓋的接口(冷卻水管)處加4)水泵其他故障檢修拆卸填料時(shí),常發(fā)現(xiàn)膠上一個(gè)與層狀剪切式填料專(zhuān)用加注槍管接口相配尼|中國(guó)煤化工發(fā)硬,只要纖維未出的管接頭即可。填料加注完畢后,亦采用堵頭將現(xiàn)HCN MH G浸泡2~3h,使其“再接口堵住,安裝軸封時(shí),取消冷卻水環(huán),在填料腔生”后使用,并不影響其密封性能,可使層狀剪切的最內(nèi)端與最外端各裝一個(gè)0. 100m/0. 125mx式填料達(dá)到最大限度的使用周期。0.013m的填料環(huán)(即原泵用普通成型填料),作為2.5應(yīng)用效果膠泥漏侖擻瞻內(nèi)外支撐骨架,防止混合物被擠出,使用初期,對(duì)層狀剪切式填料密封系統(tǒng)認(rèn)識(shí)第3期胡小青.層狀剪切式填料密封系統(tǒng)在大型循環(huán)水泵上的應(yīng)用177不足,基本參考普通成型填料的處理方式:一旦發(fā)3結(jié)束語(yǔ)生泄漏即進(jìn)行維護(hù)維修、補(bǔ)加填料，填料發(fā)硬即進(jìn)1)層狀剪切式填料密封系統(tǒng)具有解決水泵行更換等,因此盡管軸封泄漏量明顯小于普通成特別是大型循環(huán)水泵的軸封泄漏問(wèn)題的能力,能型填料密封方式，但其繁瑣程度及運(yùn)行費(fèi)用都遠(yuǎn)長(zhǎng)時(shí)間的完全無(wú)泄漏運(yùn)行,減少循環(huán)水的流失浪遠(yuǎn)高于普通成型填料密封方式。經(jīng)反復(fù)比較試費(fèi) 和軸封的檢維修工作量;無(wú)須冷卻系統(tǒng),降低能驗(yàn),逐步掌握其特性與運(yùn)行規(guī)律后,其優(yōu)勢(shì)才得以耗;對(duì)軸套無(wú)磨 損,節(jié)約設(shè)備費(fèi)用。顯示出來(lái):能長(zhǎng)周期地完全無(wú)泄漏、免維護(hù),一般2)應(yīng)用層狀剪切式填料密封系統(tǒng)時(shí)要充分3~4個(gè)月補(bǔ)加一次填料,整體更換則約為每年--掌握其特性與運(yùn)行規(guī)律,合理的安裝、維護(hù)、檢修,次。才能最大限度發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)軸封改造目的。APPLICATION OF STRATIFIED SHEAR PACKING SEAL SYSTEM INLARGE CIRCULATING WATER PUMPHu Xiaoqing( Urea Department of Baling Branch Co . , SINOPEC , Yueyang ,414003)Abstract Stratified shear packing seal system is an advanced axle seal system, which canachieve good result, especially for large water pump axle sealing.This paper expounds the basic prin-ciples and characteristics of stratified shear packing seal system, and presents its application in thecirculating water pump of LP ammonium carbamate condenser of urea plant.Key words : stratified shear seal system, circulating water pump, application煤化工發(fā)展不會(huì)受煤炭量制約2004年6月30日,國(guó)務(wù)院出臺(tái)了以煤炭為主體、以節(jié)能為原則的《能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要》,煤化工列入我國(guó)中長(zhǎng)期能源發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn),全國(guó)擁有煤炭資源的地方煤化工項(xiàng)目出現(xiàn)“井噴”。而與此同時(shí),2004年以來(lái)全國(guó)電煤出現(xiàn)缺口,26個(gè)省市拉閘限電,大量的煤炭被運(yùn)往南部缺電省份。如今眾多的煤化工項(xiàng)目先后上馬,將來(lái)是否會(huì)受到原料制約?山西省規(guī)劃初步確定3~5年內(nèi)總體形成年產(chǎn)6Mt尿素、2Mt甲醇及其下游產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模,建成全國(guó)最大的尿素、甲醇生產(chǎn)基地。在陜西繼投資約300億元的3M/a煤制油項(xiàng)目上馬后,山東兗州煤業(yè)股份有限公司在陜西榆林投資建設(shè)的年產(chǎn)2.3Mt甲醇工程一期一-- -600kt/a 甲醇項(xiàng)目開(kāi)工。2005年1月5日河南鶴壁市相關(guān)企業(yè)與江西正邦集團(tuán)合作投資50億元建設(shè)煤化工項(xiàng)目正式簽約,項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)總規(guī)模為年產(chǎn)800kt 甲醇、400kt醋酸、100kt二甲醚、100kt雙氧水;與此同時(shí),總投資50億元的河南永煤集團(tuán)公司煤化工基地,建設(shè)年產(chǎn)800kt甲醇、300kt醋酸、300kt二甲醚和30kt聚甲醛項(xiàng)目也開(kāi)始實(shí)施。煤化工項(xiàng)目將來(lái)是否受到原料制約,這首先取決于煤化工所消耗的煤炭占煤炭總消費(fèi)量的比例,發(fā)展煤化工所消耗的煤炭占總消費(fèi)量的比例很少,消耗量最大的煉焦所占的比例也就在10%。據(jù)國(guó)家發(fā)改委能源局介紹,2004年電煤消費(fèi)量達(dá)9.6x10t,同比增長(zhǎng)x10t以上,電煤占到了煤炭總消費(fèi)量的一半以上。能不能干煤化工,煤夠不夠不是問(wèn)戶(hù)同并工千世豈資源,而是豐富的煤炭資源沒(méi)有被合理地開(kāi)發(fā)利用。中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的40%以上是中國(guó)煤化工下允許將高硫煤直接用來(lái)發(fā)電。所以,目前煤炭資源的短缺是相對(duì)的,不是煤炭MH.NMHG,有專(zhuān)家指出,發(fā)展煤化工應(yīng)當(dāng)因地制宜,結(jié)合當(dāng)?shù)孛禾抠Y源、煤種,合理組合與規(guī)劃。像高硫煤在我國(guó)分布廣、價(jià)格低,在我國(guó)很多地區(qū)禁止開(kāi)采和使用,發(fā)展煤化工是實(shí)現(xiàn)其高效利用的最佳途徑。利用資源豐富卻閑置少用的高硫煤:焦?fàn)t氣等制成二次清潔能源-甲醇、二甲醚來(lái)代替石油， 可謂是一舉多得。.本刊.方方數(shù)據(jù)