集中冷却循环系统在化工泵密封中的应用

张云涛 宗明 李志彪

【摘要】介绍了化工泵的密封原理及结构，对密封润滑冲洗冷却的外置冷却水系统提出改进方案，进行改造，减少化工泵冷却用水量，保证泵的安全可靠运行，大大延长机械密封的使用寿命。

【关键词】化工泵 密封 冷却 系统

近年来随着化工机械行业的发展，密封形式由过去的填料密封逐渐发展成为机械密封形式，特别是双端面机械密封形式，在化工泵的使用越来越广泛，它的特点是密封性能良好，适用于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒剂粘性介质，可以有效的防止危险、有毒、有害、腐蚀等。物质的泄漏，通过在密封腔体注入密封液、冷却水等有效地改善密封工况，大大提高了密封的效率和使用寿命，因而机械密封在化工行业中得到了广泛的应用。

1密封的原理及结构形式及特点

它是依靠垂直于旋转轴线的端面（摩檫副1在流体压力和补偿机构弹簧的弹力作用，以及辅助密封的配合下保持端面相对转动而构成防止流体泄漏的装置。结构如图：

工作时由流体介质压力和弹性流体的弹力的共同作用，分别在a（c）、b（d）两个接触摩檫面上产生适当的压紧力，使a（c）面和b（d）面的动环和净环相互紧密贴合，在两个接触面之间极小的间隙维持一层极薄的液膜，从而达到密封的作用。

双端面密封需要外置冷却水对机械密封进行润滑冲洗冷却，因为依靠接触转动密封，没有冷却润滑会在短时间内使接触面产生高温，而一般机械密封的动静环采用石墨材质，石墨作为接触动环、静环特点是耐腐蚀，硬度大、耐磨损，但它的缺点是不耐骤冷骤热，对温度比较敏感，会在没有冷却润滑后短时间内磨损或炸裂，因此冷却系统非常重要。

2冷却系统集中改造

笔者在一家化工企业从事设备管理工资数年，所在单位有一个分厂的各个工段有多台化工泵，没有改造前是多台泵各自连接一路冷却水，冷却后直接外排，不仅造成大量水资源浪费，而且如果出现停水后泵的机械密封断水，造成机械密封磨出现泄漏，有时清水压力波动时也造成冷却水压力不稳，或者短时断流，造成机械密封的损坏。我们经过反复的考虑后，设计了一个闭路循环冷却系统，具体如下：

以一个工段为单位把直线距离在30米以内的泵设计了一个循环冷却系统，简图如下：（如图1）

自制了一个5m3大的圆柱形水槽循环水槽，冷却水主水管道采用DN32焊管，各泵的冷却水支管采用DN15焊管。冷却水泵采用了一台扬程为20米，流量为10m3的离心式管道泵。

给槽内注满水开启管道泵，加压打循环，用这个冷却循环系统冷却水集中给多台泵的机械密封进行冷却，通过这个改造后解决了过去冷却水的大量浪费，仅此项大约每年节约用水2～3万立方米水。通过定期观察液位计，观察补充水，每三个月清洗水槽，防止出现冷却水污染或有颗粒杂质，造成化工泵的机封损坏。同时为了防止出现管道泵偷停或水槽水位不够而造成被冷却水的化工泵机封干磨，我们又在电气系统进行了如下的改造。即将浮球式液位开关及管道泵电气均和被冷却泵的电气进行了连锁，简图如下：

将液位开关的常开点接入到管道泵的控制回路，液位到指定位置后，液位计常开触点闭合，管道泵具备开启条件，然后将KM1接触器的常开点接入其他几台泵的控制回路，启动时先开管道泵，管道泵接触器闭合后，KM1常开接点闭合，其它几台泵具备开启条件。如果液位下降到某一设定位置后，液位计常开触点断开，管道泵接触器线圈KM1无电，主触点断开，管道泵停止工作，其他几台泵控制回路KM1常开接电断开，其他泵停止工作，不致造成机械密封因缺水干磨，从根本上解决了泵冷却水断流的问题。

3结语

通过以上的改造不仅从根本上解决了化工泵冷却所浪费大量的水，而且保证了泵的安全可靠运行，大大延长了机械密封的使用寿命。