渣浆泵在选煤厂得到了广泛的应用, 渣浆泵的使用维护也显得尤为重要, 多数渣浆泵都使用轴封水,如何用好轴封水是渣浆泵维护的一个关键环节。
1 轴封水的原理
轴封是为防止旋转的泵轴与固定的壳体处泄漏而设置的密封装置。选煤厂渣浆泵的轴封一般为填料密封、机械密封两种。填料密封是靠填料和轴套之间的软硬磨合起到密封效果的, 填料密封需要加轴封水; 机械密封是靠机械密封的动静环紧密摩擦, 起到密封效果的, 也就是将轴向密封转化为动静环间的端面密封, 选煤厂渣浆泵使用的机械密封属注水式外冲洗机械密封, 也需要加轴封水。
1.1 填料密封的轴封水工作原理
在填料函内压入盘根 (牛油煮棉线或碳素纤维浸聚四氟乙烯), 通过螺母调节压紧程度, 然后注入轴封水, 利用轴封水充当密封的液体介质, 轴封水的功能是密封、润滑、降温,, 见图 1。
1.2 机械密封轴封水的工作原理
由于机械密封的密封效果很好, 轴封水在机械密封的渣浆泵中主要起冷却、润滑作用, 防止动静环间干摩擦烧毁密封。
1.3 两种密封对轴封水的特别要求
由于机械密封对轴封水的要求较高, 因此厂家在泵上配有两个外露管接头, 分别为轴封水的进口和出口。 与泵出口同在一侧的为出水口, 此处安装弯管和压力表, 以方便检测压力, 另外它对水质的要求也比较高, 选煤厂的循环水作为机封泵的轴封水是不合格的, 因为水中含有的矿物颗粒会加剧动静环的磨损, 降低机械密封的寿命, 而机械密封的价
格较高, 更换较复杂, 故建议有条件的选煤厂, 如有数量较多的机封泵且相对布置集中的话, 可以考虑另加一套轴封水供给系统专供机封泵(清水管路、缓冲水箱、管道泵), 这样可以提高设备的使用寿命。
不仅机封泵对轴封水有诸多要求, 同样填料密封泵也对轴封水有相应的要求, 如常用河北高通泵业有限公司的渣浆泵对轴封水规定, 见表 1。
p 为泵的出口压力, 有副叶轮的渣浆泵我们取1/2 p, 因副叶轮带动腔内液体也可以起到一定的轴封作用, 填料密封渣浆泵和机封泵取 2/3 p, 从中可以看出, 轴封水的压力要求是不同的, 好在压力相差无几, 我们一般以机封泵为主, 把压力设定在 2/3 p左右, 选煤厂的渣浆泵出口压力(既 p 是变量)是不可能相同的, 如浓缩机底流泵以压力为主要指标,它的压力较高 (扬程可达 80 m); 而有的泵是以流量为主要指标的如循环水泵(扬程只有 40 多米), 故以一种压力去给全厂的渣浆泵供轴封水, 显然不是最佳方案。
2 轴封水的日常维护方法
实际使用中, 由于轴封水控制不到位, 造成损失的也很多。 如由于轴封不好, 填料口漏气, 影响到泵流量、压力不足, 进而影响整个生产系统, 若填料压得太紧, 会使泵启动阻力增大, 会在转动时发热冒烟, 因此岗位工应经常检查轴封水压力和流量。方法是检查轴封水管阀门开启度和检测填料箱温度, 若温度高说明水量不足；还要经常检测轴封水的泄漏量, 泄漏量加大时,需及时调整填料压盖螺栓, 调整无效时, 更换填料, 更换填料不起作用时,应考虑轴套磨损和其他原因；正常情况下, 一般 1～2 周更换一次盘根, 盘根长度以轴套圆周展开长度而定, 各环填压时, 要相互交错 120°, 且盘根应合适,不能将就替代；每次更换盘根后,应在启车后现场观察轴封水泄漏, 以滴渗成点不成线为佳。 因此操作工对轴封水的操控完全依赖个人技能和责任心。
由于选煤厂渣浆泵输送介质多为矿物细粒, 故容易污染填料处, 会加剧填料和轴套的磨损。 填料处的维护量约占渣浆泵维护的 80%以上, 目的就是为了保持轴封水的正常供给, 充分发挥泵的性能。
3 目前轴封水使用和设计中存在的问题
许多选煤厂轴封水系统多是和冷却水并联的,有时一个总管, 分别供冷却水与轴封水。 冷却水是冷却油箱的,冷却水的压力为一般为 0.05 ～ 0.2 MPa,流量为 1 ～ 3 m 3 /h, 压力和流量略低于轴封水, 所以对于冷却而言, 使用同一个供水系统完全可以满足要求。 但却不利于轴封水系统, 因为如果渣浆泵数量众多, 这样势必会消弱轴封水压力和流量, 增加供给难度, 随着选煤厂管理水平的提高, 可采取另加水泵分别供给的方式。
在设计选煤厂时, 往往不重视轴封水系统的设计, 特别是新建厂, 它的轴封水和冷却水直接由外网供给, 理由是外网大泵的性能和可靠性要优于选煤厂内轴封水泵, 没有必要再增加环节, 安装轴封
水泵。作为用户, 需要量化、细化控制轴封水, 以保证渣浆泵的高效运转。 外网供水属矿上管理, 开泵
和检修等事项由矿方决定, 选煤厂需和矿方协调, 外接管路也较长, 如果管路上有了事故, 选煤厂是不会立即作出反应的。
4 解决的方法
优化方案是对轴封水系统做改进, 见图 2, 就是增加安装一个缓冲水箱和管道泵作为轴封水供给系统, 这个系统和外网水源并联, 外网水源直供的阀门常闭, 靠管道泵供水, 特殊情况可用外网水直接供轴封水, 另外把循环水引入水箱, 以备在缺水时, 用循环水做轴封水, 但此时应注意机封泵需使用清水做轴封水,所以需要两套轴封水系统。循环水做轴封水主要是为了解决缺水时的急需, 因为循环水里的煤泥含量超限时, 已不适合做轴封用, 需时
刻监控。有的厂长期使用循环水做轴封水, 导致和泵连接的轴封水软管经常堵塞, 需更换疏通软管,同时也使盘根和轴套的寿命缩短, 既增加了维修量,也不经济。
优化方案的另一个好处就是轴封水系统纳入集中控制。这样就可即时反馈和控制轴封水流量和压力, 指导岗位工现场操作调节。 所有的渣浆泵操作规程都要求开泵前先开轴封水, 并检查流量、压力, 特别是机封泵, 严禁在没有轴封水的情况下启泵、停泵后 15 min 再关闭轴封水。通常, 岗位工停泵后忙于清理卫生, 是很难掌握停水时间的, 因此,轴封水集控后效率明显。
5 综述
随着各种新的检测、监控设施的完善, 对于轴封水的管理也应趋于细化、量化、集控化, 同时加强岗位工的现场巡查力度, 辅助集控管理。 我们完全可以在轴封有不同要求的渣浆泵中安装不同的轴封水系统, 虽然前期增加了投入, 但对提高渣浆泵的功效会事半功倍, 在新建厂的设计中, 更不能忽视轴封水并入集控系统, 本文提到的优化方案, 也只是为大家抛砖引玉而已, 相信会有更简洁、高效的轴封水控制系统出现。