趙超
(江蘇闞山發電有限公司,江蘇徐州)
1、 背景
機械密封是汽動給(gěi)水泵的關鍵部件,由一對相對運動的密封環及其組件(jiàn)組成,並依(yī)靠其端麵之間的緊密接觸(chù)形成的(de)微小(xiǎo)的軸向液膜起密封作用。泵高速運轉時,動、靜(jìng)環兩端麵之間工作液由於摩擦作用而在密封腔內產生熱量,為(wéi)了防止汽化,需及時將(jiāng)動環和靜環摩(mó)擦產生的(de)熱量導出。為此,在機械密封裝置外(wài)圍安(ān)裝機械密封(fēng)冷卻函體,來用降低機械(xiè)密封腔溫度。為方便觀察(chá)回流狀況,在冷卻函體回水管上設置回水觀察(chá)器。回水觀察器結構如圖1所示,回流流體(下圖紅色跡線(xiàn)所示)依靠內部旋流結構的導流作用,切向進入回水旋流腔室,在腔(qiāng)室(shì)內形成環流,環流流體通過水平方向的回水小管匯集到回水管道,腔室裏有紅、白兩個小浮球(qiú),依靠流體(tǐ)帶動旋轉(zhuǎn),用來觀察(chá)水流回流情(qíng)況。
圖1 回水觀察器原理圖
2、事件經過(guò)
2017年(nián)10月24日早8點50分,汽動給水泵機械密封冷卻函體回水觀察器漏水(shuǐ),就近檢查發現回水觀察(chá)視窗異常鼓起,隨(suí)時都有爆裂可能。工作人員現場(chǎng)測量回(huí)水觀察器(qì)進口水溫88℃,出口水溫32℃,綜合考慮未為汽動給水泵機械密封冷卻(què)函體(tǐ)回水觀察器內部(bù)結(jié)構堵塞,回水量降低,導致回水溫度異常升高,有機玻璃視窗受熱後隆起變形,11:20回水(shuǐ)觀察(chá)窗(chuāng)爆裂。
3、原因分析
圖2 回水觀察窗內部旋(xuán)流結構解體圖
解體旋流結構發現,如圖2所示,回水觀察器內部旋流結構進出口位置錯位很大,錯位(wèi)壓痕非常明顯,進(jìn)、出口流道阻塞,回水觀察器流(liú)量大幅度降低,假設機械密封工作是時產生的熱量恒定,那麽回水溫度因流量降低而升高,進口壓(yā)力由於回流不暢而上升。回水觀察視窗材質為(wéi)有機玻璃,有(yǒu)機玻璃熱(rè)變形溫度(HDT)一般不超過80℃,溫度和壓力異常(cháng)升高(gāo)造成視窗爆裂。
4、改進措施
根據原有回水觀察器(qì)進、出口管道連接方式和尺寸,選用新型葉輪式回(huí)水觀察器,如圖3所示,該類型回水觀察器依靠水流對內部葉(yè)輪切向衝轉,可(kě)直觀清晰地觀(guān)察到回水情況,根據葉輪旋轉(zhuǎn)速度定性(xìng)觀察回水流量的大小。此外,葉輪偏軸線布置,僅部分回水切向衝轉(zhuǎn)葉輪(lún),大部分流體則(zé)通過直管段部分回到母管,這就降低了回水觀察器(qì)的局部阻力,降低整個冷卻(què)水函冷卻係(xì)統管路的(de)阻力損(sǔn)失。
圖3 新型回水觀察(chá)器外觀圖(tú)
5、結論
本文介紹了汽動給水泵機械(xiè)密封冷卻函體冷卻係統,分析了回水觀察視窗(chuāng)爆裂的原因是回水觀察器內部旋流結構進出口(kǒu)位置錯位造成進、出口流道阻塞,回水溫度和壓力升高,Z終導致視(shì)窗爆裂(liè)。針對該回(huí)水觀察器的結構進行解體分析(xī),找出其弊端,並提出采(cǎi)用一種新型回水觀(guān)察器。結合本次異常問題,下一(yī)步將繼續檢(jiǎn)查、更換其他冷卻水係統回水觀察器,保證(zhèng)機(jī)組冷卻水係統運行(háng)正常。
(來源:汽機人(rén))