劉向東

（同煤集團(tuán)鄂爾多斯礦業(yè)投資有限公司，山西大同037003）

渣漿泵在選煤廠得到了廣泛的應(yīng)用,渣漿泵的使用維護(hù)也顯得尤為重要,多數(shù)渣漿泵都使用軸封水,如何用好軸封水是渣漿泵維護(hù)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 軸封水的原理

軸封是為防止旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的殼體處泄漏而設(shè)置的密封裝置。選煤廠渣漿泵的軸封一般為填料密封、機(jī)械密封兩種。填料密封是靠填料和軸套之間的軟硬磨合起到密封效果的,填料密封需要加軸封水;機(jī)械密封是靠機(jī)械密封的動靜環(huán)緊密摩擦,起到密封效果的,也就是將軸向密封轉(zhuǎn)化為動靜環(huán)間的端面密封,選煤廠渣漿泵使用的機(jī)械密封屬注水式外沖洗機(jī)械密封,也需要加軸封水。

1.1 填料密封的軸封水工作原理

在填料函內(nèi)壓入盤根 (牛油煮棉線或碳素纖維浸聚四氟乙烯),通過螺母調(diào)節(jié)壓緊程度,然后注入軸封水,利用軸封水充當(dāng)密封的液體介質(zhì),軸封水的功能是密封、潤滑、降溫,見圖1。

圖1 渣漿泵填料處軸封結(jié)構(gòu)料處軸封結(jié)構(gòu)

1.2 機(jī)械密封軸封水的工作原理

由于機(jī)械密封的密封效果很好,軸封水在機(jī)械密封的渣漿泵中主要起冷卻、潤滑作用,防止動靜環(huán)間干摩擦燒毀密封。

1.3 兩種密封對軸封水的特別要求

由于機(jī)械密封對軸封水的要求較高,因此廠家在泵上配有兩個外露管接頭,分別為軸封水的進(jìn)口和出口。與泵出口同在一側(cè)的為出水口,此處安裝彎管和壓力表,以方便檢測壓力,另外它對水質(zhì)的要求也比較高,選煤廠的循環(huán)水作為機(jī)封泵的軸封水是不合格的,因為水中含有的礦物顆粒會加劇動靜環(huán)的磨損,降低機(jī)械密封的壽命,而機(jī)械密封的價格較高,更換較復(fù)雜,故建議有條件的選煤廠,如有數(shù)量較多的機(jī)封泵且相對布置集中的話,可以考慮另加一套軸封水供給系統(tǒng)專供機(jī)封泵(清水管路、緩沖水箱、管道泵),這樣可以提高設(shè)備的使用壽命。

不僅機(jī)封泵對軸封水有諸多要求,同樣填料密封泵也對軸封水有相應(yīng)的要求,如常用的石家莊工業(yè)泵廠的渣漿泵對軸封水規(guī)定,見表1。

表1 軸封水的壓力及流量

p為泵的出口壓力,有副葉輪的渣漿泵我們?nèi)?/2 p,因副葉輪帶動腔內(nèi)液體也可以起到一定的軸封作用,填料密封渣漿泵和機(jī)封泵取2/3 p,從中可以看出,軸封水的壓力要求是不同的,好在壓力相差無幾,我們一般以機(jī)封泵為主,把壓力設(shè)定在2/3 p左右,選煤廠的渣漿泵出口壓力(既p是變量)是不可能相同的,如濃縮機(jī)底流泵以壓力為主要指標(biāo),它的壓力較高 (揚程可達(dá)80 m);而有的泵是以流量為主要指標(biāo)的如循環(huán)水泵(揚程只有40多米),故以一種壓力去給全廠的渣漿泵供軸封水,顯然不是最佳方案。

2 軸封水的日常維護(hù)方法

實際使用中,由于軸封水控制不到位,造成損失的也很多。如由于軸封不好,填料口漏氣,影響到泵流量、壓力不足,進(jìn)而影響整個生產(chǎn)系統(tǒng),若填料壓得太緊,會使泵啟動阻力增大,會在轉(zhuǎn)動時發(fā)熱冒煙,因此崗位工應(yīng)經(jīng)常檢查軸封水壓力和流量。方法是檢查軸封水管閥門開啟度和檢測填料箱溫度,若溫度高說明水量不足；還要經(jīng)常檢測軸封水的泄漏量,泄漏量加大時,需及時調(diào)整填料壓蓋螺栓,調(diào)整無效時,更換填料,更換填料不起作用時,應(yīng)考慮軸套磨損和其他原因；正常情況下,一般1～2周更換一次盤根,盤根長度以軸套圓周展開長度而定,各環(huán)填壓時,要相互交錯120°,且盤根應(yīng)合適,不能將就替代；每次更換盤根后,應(yīng)在啟車后現(xiàn)場觀察軸封水泄漏,以滴滲成點不成線為佳。因此操作工對軸封水的操控完全依賴個人技能和責(zé)任心。

由于選煤廠渣漿泵輸送介質(zhì)多為礦物細(xì)粒,故容易污染填料處,會加劇填料和軸套的磨損。填料處的維護(hù)量約占渣漿泵維護(hù)的80%以上,目的就是為了保持軸封水的正常供給,充分發(fā)揮泵的性能。

3 目前軸封水使用和設(shè)計中存在的問題

許多選煤廠軸封水系統(tǒng)多是和冷卻水并聯(lián)的,有時一個總管,分別供冷卻水與軸封水。冷卻水是冷卻油箱的,冷卻水的壓力為一般為0.05～0.2 MPa,流量為1～3 m3/h,壓力和流量略低于軸封水,所以對于冷卻而言,使用同一個供水系統(tǒng)完全可以滿足要求。但卻不利于軸封水系統(tǒng),因為如果渣漿泵數(shù)量眾多,這樣勢必會消弱軸封水壓力和流量,增加供給難度,隨著選煤廠管理水平的提高,可采取另加水泵分別供給的方式。

在設(shè)計選煤廠時,往往不重視軸封水系統(tǒng)的設(shè)計,特別是新建廠,它的軸封水和冷卻水直接由外網(wǎng)供給,理由是外網(wǎng)大泵的性能和可靠性要優(yōu)于選煤廠內(nèi)軸封水泵,沒有必要再增加環(huán)節(jié),安裝軸封水泵。作為用戶,需要量化、細(xì)化控制軸封水,以保證渣漿泵的高效運轉(zhuǎn)。外網(wǎng)供水屬礦上管理,開泵和檢修等事項由礦方?jīng)Q定,選煤廠需和礦方協(xié)調(diào),外接管路也較長,如果管路上有了事故,選煤廠是不會立即作出反應(yīng)的。

4 解決的方法

優(yōu)化方案是對軸封水系統(tǒng)做改進(jìn),見圖2,就是增加安裝一個緩沖水箱和管道泵作為軸封水供給系統(tǒng),這個系統(tǒng)和外網(wǎng)水源并聯(lián),外網(wǎng)水源直供的閥門常閉,靠管道泵供水,特殊情況可用外網(wǎng)水直接供軸封水,另外把循環(huán)水引入水箱,以備在缺水時,用循環(huán)水做軸封水,但此時應(yīng)注意機(jī)封泵需使用清水做軸封水,所以需要兩套軸封水系統(tǒng)。循環(huán)水做軸封水主要是為了解決缺水時的急需,因為循環(huán)水里的煤泥含量超限時,已不適合做軸封用,需時刻監(jiān)控。有的廠長期使用循環(huán)水做軸封水,導(dǎo)致和泵連接的軸封水軟管經(jīng)常堵塞,需更換疏通軟管,同時也使盤根和軸套的壽命縮短,既增加了維修量,也不經(jīng)濟(jì)。

圖2 優(yōu)化后的軸封水系統(tǒng)

優(yōu)化方案的另一個好處就是軸封水系統(tǒng)納入集中控制。這樣就可即時反饋和控制軸封水流量和壓力,指導(dǎo)崗位工現(xiàn)場操作調(diào)節(jié)。所有的渣漿泵操作規(guī)程都要求開泵前先開軸封水,并檢查流量、壓力,特別是機(jī)封泵,嚴(yán)禁在沒有軸封水的情況下啟泵、停泵后15 min再關(guān)閉軸封水。通常,崗位工停泵后忙于清理衛(wèi)生,是很難掌握停水時間的,因此,軸封水集控后效率明顯。

5 綜述

隨著各種新的檢測、監(jiān)控設(shè)施的完善,對于軸封水的管理也應(yīng)趨于細(xì)化、量化、集控化,同時加強崗位工的現(xiàn)場巡查力度,輔助集控管理。我們完全可以在軸封有不同要求的渣漿泵中安裝不同的軸封水系統(tǒng),雖然前期增加了投入,但對提高渣漿泵的功效會事半功倍,在新建廠的設(shè)計中,更不能忽視軸封水并入集控系統(tǒng),本文提到的優(yōu)化方案,也只是為大家拋磚引玉而已,相信會有更簡潔、高效的軸封水控制系統(tǒng)出現(xiàn)。

[1]中國煤炭加工利用協(xié)會.選煤實用技術(shù)手冊[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2008.

[2]何玉杰.機(jī)械密封選用手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

[3]竇以松.渣漿泵理論與設(shè)計[M].北京:中國水利出版社,2010.

[4]趙林源.機(jī)械密封故障分析100例[M].北京:石油工業(yè)出版社,2011.

[5]石家莊工業(yè)泵廠有限公司.渣漿泵使用說明書[M].石家莊:石家莊工業(yè)泵廠有限公司,2010.

[6]中國煤炭加工利用協(xié)會.最新洗選煤新工藝、新技術(shù)與生產(chǎn)管理實用手冊[M].北京:中國煤炭出版社,2009.

[7]付平,常德功.密封設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.