直接式离心泵输送高温、结晶介质的故障分析及解决方法

直接式离心泵输送高温、结晶介质的故障分析及解决方法

朱 学 强

摘要：介绍直接式离心泵在输送高温、结晶类介质时出现的故障，分析故障产生的原因，对泵结构进行了改进，主要是防止高温介质热传递给电机及介质在机封处结晶，使直接式泵的故障得以解决。

Abstract: To analyze the failure of direct centrifugal pump in conveying high temperature and crystallizing medium, so as to improve the structure of the pump. It is mainly to prevent the heat transfer from the high temperature medium to the motor and the crystal in the seal of the machine, so that the failure of the direct pump can be solved.

关键词：直接式泵  高温  结晶  电机过热  机封故障

引言

     生产制程过程中往往需要输送高温、结晶、腐蚀性介质，本文对直接式离心泵输送该类介质出现的故障进行了分析，并对结构进行了相应改进。

直接式离心泵的电机与泵共轴，叶轮直接安装于电机加长轴上，中承座连接泵体与电机，内装机械密封。该类型泵性能可靠，生产成本低，目前国内外使用最为广泛。直接式离心泵的结构如图1所示。

1-泵体  2-叶轮  3-中承座  4-机械密封  5-电机

图1  直接式离心泵结构图

    1 故障现象及原因分析

立敦电子科技（阿坝州）有限公司生产制造铝电解电容器的原材料，其制程过程中需输送高温、结晶、腐蚀性介质，使用直接式离心泵进行介质输送。投用后不久出现泵异常报警，电机温升过高，机械密封失效泄漏，并且泄漏介质进入电机，介质带腐蚀性，腐蚀损坏电机。拆解后发现输送介质在机械密封弹簧处结晶。

首先，直接式泵电机与泵共轴，泵输送高温介质，高温介质随电机加长轴热传递给电机，电机不能及时散热，引起电机温升过高。

其次，输送介质易结晶，从拆解后情况分析，运行过程中介质不断在机封弹簧处结晶，使弹簧失效，引起机械密封失效，泵泄漏。

2 改进措施及效果

基于上述原因分析，对泵提出如下改进方案。

1）中承座改进，设置水冷室

中承座在电机与泵体之间设置单独腔体，并安装进水管与出水管，外接循环冷却清水，使冷却清水从进水管进入水冷室，降低介质传递给电机轴的温度，再由出水管排出，带走热量，如图2所示。

1-泵体 2-叶轮 3-机封压盖 4-机械密封 5-中承座 6-电机

图2 改进后直接式离心泵结构图

2）机械密封安装于水冷室，不直接与输送介质接触

机械密封安装于水冷室，并使用双端面机械密封，一端密封水冷室与大气压，另一端配合机封压盖安装，密封水冷室与输送介质，如此机械密封弹簧位于水冷室，不与输送介质接触，如图2所示。

泵改进完成后，安装于现场进行运转试验，8小时后测试电机前端盖，温升正常，无电机过热现象；1年后机械密封使用正常，无异常泄漏。

3 结论

如此改进，2012年以来，立敦电子科技（阿坝州）有限公司使用川源（中国）机械有限公司改进后直接式离心泵（产品命名为GTS）200多台，一直运行良好，无电机温度过高及机械密封异常失效泄漏状况，受到了用户的认可。

参考文献

[1] 关醒凡 现代泵理论与设计 北京：中国宇航出版社，2011：679-700.

[2] 范德明 工业泵选用手册 北京：化学工业出版社，2008：13-57.