用于给水泵上机械密封件的改进.pdf
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1、第4 7卷第 2期 2 0 1 0年 4月 化工设备与管道 P R O C E S S E Q U I P ME N T&P I P I N G Vo 1 4 7 No 2 Ap r 2 01 0 用于给水泵上机械密封件 的改进 Ge r r i t He y n i nc k, Ge r a r d v a n Lo e n h o ut 摘要:比利时的 D o e l 3和 D o e l 4设施因安装 于锅炉给水泵上的机械 密封件所导致的泄漏问题增加 了大量的维修 成本与工作量。福斯 公司提 出了改进机械 密封件的方案, 并进行 了实施 , 收到 了预期 的效 果。 关键词 : 给 水泵
2、 ; 机械 密封 ; 改进 中图分类号 : T Q 0 5 0 3 文献标识码 :B 文章编号 : 1 0 0 9 - 3 2 8 1 ( 2 0 1 0 ) 0 2 - 0 0 3 0 - 0 3 I m p r o v e me nt o f S e a l i n g Pa r t s Us e d i n W a t e r Pu mp Ge r r i t He y ni n c k, Ge r a r d v a n Lo e n ho u t Abs t r a c t: The l e a k a g e o f me c h a ni c a l s e a l o n f
3、e e d wa t e r p u mp o f Do e l 3 a n d Do e l 4 f a c i l i t i e s i n Be l g i u m ,b r o ug h t O n a l a r g e n u mbe r o f r e p a i r c o s t a n d w o r k l o a d F l o w s e r v e s u g g e s t e d a p r o p o s a l t o i mp r o v e t h e me c h a n i c a l s e a l a n d c a r r i e d i t
4、 o u t ,wh i c h s u c c e e d e d a s e x o p e c t e d Ke ywo r ds: F e e d Wa t e r Pu mp; Me c h a n i c a l Se a l ; I mp r o v e me nt 1 概况 2 解决方案 比利时 E l e c t r a b e l 的 D o e l 核 电厂 由建于 2 0世 纪 7 0年代和 8 0年代的两座 4 0 0 MW 和两座 1 0 0 0 M W 压水反应堆( P WR) 设施组成。最后建造的两 座反应堆 , 即D o e l 3和 D o e l 4 ,
5、设计有 3台5 0 蒸汽 发生器给水泵 , 在泵上配备的机械密封件作为主要 的轴密封解决方案。在正常运营 中, 通常有 2台涡 轮驱动的泵投入运行, 而第三台电驱动泵主要用 于 发电厂的起动和冗余。 与软填料密封 、 使用冷凝注射的固定节流套管 系统以及受控浮环密封系统等其他替代方案相 比, 使用于高速锅炉给水泵上 的机械密封件 自从 2 0世 纪 6 0年代后期引入以来 , 已被证明是一种可靠且经 济的密封方式。许多按基本载荷运行的发电厂通过 机械密封件成功实现了 5 0 0 0 0 h以上的连续运行 时间。 但是, 最初安装 于 D o e 1 3和 D o e l 4给水泵上 的机械密封
6、件仅达到 9 0 0 01 6 0 0 0 h的连续运行 时间, 往往因为过度泄漏而需要大修。由于安装 了 备用泵 , 该维修并未导致发电量的下降或意外停机 , 但计划 外 的频繁修 理增 加 了维修 成 本和 总体 工 作量。 2 0 0 4年 , E l e c t r a b e l 的工程和维修部门向福斯公 司寻求解决方案。系统工程师们通常将泄漏作为判 断机械密封件功能是否正常的首要标准。在某些应 用场合中, 泄漏会导致极为严重的后果 , 但情况也并 非总是如此。蒸汽发生器的给水一般不具危险性 , 并且受控于泄漏处理系统 , 因而可确保进入发电厂 的供水可由补给系统进行处理和重复利用。
7、 在 E l e c t r a b e l D o e l 的案例 中, 在安装 了全新 的 密封件和翻修的零件之后, 原装密封件在运行的第 一 年中几乎没有可见的泄漏。但在停机及给水泵重 新起动之后 , 密封泄漏开始增加 , 直至管理密封循环 液的温度报警系统发出温控警报 , 泵才停止运行以 待维修。 该设施大部分密封件发生故障的根本原因在于 其固定的密封部件缺乏轴向运动 , 这是由于销子的 锤打使防旋转槽产生毛刺而导致的。由于两个金属 零件所用的材料及硬度相同, 所 以毛刺 随着泵 的运 转而逐渐增多。但用锉刀去除毛刺后 , 再将密封件 收稿 15 t 期 : 2 0 1 0 - 0 1
8、 - 2 1 ; 修回 日期 : 2 0 1 0 -0 2 1 0 作者简介 : G e r r i t H e y n i n c k ,比利时E l e c t r a b l e公司 D o e l 核电站支持工 程师。G e r a r d v a n L o e n h o u t , 福斯公 司技术服务工程师。 G e r r i t H e y n i n c k , 等 用 于给水泵上机械密封件 的改进 3 1 安装 回泵内即可恢复其密封功能。 了解 了发电厂运行的所有参数和详情后 , 福斯 公司提出了改进密封的建议 , 包 括最低数量 的受控 泄漏。由于 D o e l 3和
9、 D o e l 4的给水泵尺寸 较大且 运转速度为 4 0 0 0 4 8 2 0 r mi n , 换算圆周速度为 5 5 m s , 对于这种类型 的泵而言 , 对机械密封 的要求是 非常高的。采用进入密封件略高泄漏速度的设计能 够确保密封 面在密封 接 口内部保持稳定 的液体 薄 膜 , 从而降低摩擦 和发热。改善润滑有助于降低表 面磨损 , 同时也可减少内部密封部件的微小振动。 福斯公司新建议的 D H T W 机械密封件, 其在理 想实验室测试条件 下的泄漏速度为 3 0 0 c m h 。再 将该值乘 以一个 3 5的系数 , 用以计算稳定运行 中 泵的实际泄漏。通常增加泵泄漏的
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