添加时间：2015-12-3 9:11:10    摘抄：www.aosailuo.com

　　摘要: 为解决屯兰选煤厂渣浆泵密封性能差、转排效率低、维修成本高的问题，尝试采用机械密封技术对TZJD - 100 - 430 型渣浆泵进行密封。介绍了机械密封技术的技术原理、技术特点、常见故障及解决方案，并分析了机械密封技术在密封渣浆泵时的效果及其产生的效益。与传统密封技术相比，机械密封技术密封效果更好，不仅有利于改善现场作业环境，还能有效解决设备故障率高、维护量大的问题。

　　关键词: 渣浆泵; 机械密封技术; 密封性能; 作业环境; 故障率

　　屯兰选煤厂于1997 年10 月建成投产，历经多次技术改造，目前已成为原煤洗选能力为5. 0 Mt /a的矿井型炼焦煤选煤厂，主选工艺为无压给料三产品重介质旋流器分选+ 浮选的联合工艺。生产洗水按照环保要求，分段浓缩、净化后循环使用，实现洗水一级闭路循环。该厂入选原煤为易选的焦煤，产品以10 级、9 级焦精煤为主，副产品以优质洗混煤为主，焦精煤供国内各大冶炼企业使用，洗混煤作为动力煤使用[1]。

　　屯兰选煤厂生产洗水的转排量约为1 600 m3 /h，二段尾煤回收系统浓缩料浆的转排量约为400 m3 /h，生产洗水和料浆均采用4 /3E - HH 型转排泵处理。

　　该泵沿用填料密封技术密封，存在密封性能差、转排效率低、维修成本高等问题，直接影响泵的转排效率和作业现场环境。近年来，随着国外密封技术的引进和国内机械密封技术的发展、创新，国内机械密封技术已取得很大进步[2]。该技术具有高效、耐磨、维修简单、密封效果好等特点，2012 年11 月屯兰选煤厂尝试对四台TZJD - 100 - 430 型渣浆泵(煤泥压滤机入料泵) 进行机械密封改造，取得了很好的效果。基于机械密封技术的成功应用，该厂于2013 年3 月分别对两台清水泵、两台循环水泵进行机械密封处理，截止目前，共完成了八台转排泵的机械密封改造。

　　1 存在问题及原因分析

　　屯兰选煤厂的煤泥压滤机入料泵选用4 /3E -HH 型渣浆泵( 流量Q = 108 m3 /h，扬程H =72 m) ，该泵采用填料密封，俗称盘根。由于盘根的自动补偿能力差，需要人工及时紧固、调整，但人工操作的随意性大，主观性强。如果盘根压的过紧，泵运转时盘根填料箱内会发热、冒烟，影响轴套的使用寿命; 如果盘根压的过松，由于其弹性形变的原因，料浆中的细粒矸石、介质易侵入其中，使盘根、轴套及其他轴封元件磨损加快，甚至使轴套失效，进而导致盘根密封出现渗漏问题。

　　据统计，该厂因盘根密封渗漏所致的渣浆泵故障率在80% 以上。就4 /3E - HH 型渣浆泵检修统计结果来看，该型泵轴封盘根磨损较快，需要每4天维护或更换一次，每台泵每年耗用盘根120 kg。此外，每年还需将其解体检修2 ～ 3 次，更换高铬合金轴套2 个，更换填料箱、副叶轮各1 次，更换轴承6 盘，所需检修工时共计170 个，维护成本较高。另外，由于该型号泵盘根密封效果差，致使现场作业环境差，工作效率低，这些问题己成为制约屯兰选煤厂正常生产的障碍[3]。为此，该厂尝试对四台TZJD - 100 - 430 型渣浆泵进行机械密封改造，取得了很好的效果。

　　2 机械密封技术

　　2. 1 技术原理

　　机械密封亦称端面密封，属于轴向平面密封，是由一对垂直于旋转轴线且表面光洁、平直的密封端面相互贴合，并相互滑动而构成的密封装置。机械密封技术原理如图1 所示。

　　依靠弹性构件和密封介质的压力，在旋转动环与静环的接触表面或端面处产生适当的压紧力，使两个端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下紧密贴合，且端面间保持一层极薄的液膜，从而达到密封的目的[4]。

　　2. 2 技术特点

　　与盘根密封技术相比，机械密封技术具有如下特点: 密封状态稳定、可靠，密封端面磨损后可自动补偿，设备运行过程中泄漏量很小，粗略统计，机械密封泵的泄漏量一般仅为盘根密封泵的1 /100;机械密封部件使用寿命长，在油、水介质中一般可使用2 ～ 3 年，甚至更长时间; 轴或轴套基本无摩损，损耗功率小，机械密封设备的摩擦消耗功率仅为盘根密封的10% ～ 50%; 结构较复杂，加工制造要求高，安装技术要求较高，一次性投资高[5]。

　　2. 3 常见故障与解决方案

　　(1) 应用机械密封技术过程中，泵转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量大，动环不能在轴上灵活移动，动、静环在滑动端面磨损后得不到补偿位移，这些问题是机械密封中常见的问题。为解决此类问题，泵轴向窜动量要小于0. 1 mm，辅助密封与轴配合要适当，在保证径向密封良好的同时要保证动环装配后能在轴上灵活移动[6]。

　　(2) 为解决密封面干摩擦而造成密封端面被拉毛的问题，应使冷却室润滑液液面高于动、静环密封端面。冷却水无需压力，流量小，但不能停止供应，否则机械密封装置会被烧毁[7]。实现轴封冷却水的自动控制将是机械密封技术下一步研究的重点。

　　(3) 汽蚀、泵转子周期性振动、轴承受损都会缩短密封件的使用寿命，并导致料浆渗漏。针对此类问题，应根据钳工维修标准逐项检查，及时解决管路与阀件的渗漏问题，并加强轴承组件的润滑及轴承的计划性检修，确保叶轮与主轴运转平稳，以延长密封件的使用寿命[8]。

　　(4) 转排料浆中的弱酸性、弱碱性料浆对橡胶密封件的腐蚀作用较强，受腐蚀作用的长期影响，橡胶密封件会腐烂而失去作用，导致泵的动、静环辅助密封失效。为此，应根据转排料浆的酸碱性选用不同的橡胶密封件，腐蚀性料浆要选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶密封件。

　　3 应用效果及效益分析

　　机械密封技术在TZJD-100-430 型渣浆泵密封中的成功应用，为该厂其他转排泵的密封处理提供了新途径。

　　TZJD-100-430型渣浆泵密封改造后，工作压力由原来的0.6 MPa 提高到现在的0.7 MPa，转排效率提高了16个百分点，累计运行时间延长至6000 h，密封组件、轴承组件使用正常，跑、冒、滴、漏问题得到根除，现场作业环境大大改善。2013年采用机械密封技术改造前后，单台TZJD-100-430型渣浆泵的材料消耗情况如表1 所示。

　　由表1可知: 采用机械密封技术改造后，ZJD-100-430 型渣浆泵每年能节约很多材料，此外，由于该泵轴封无泄露，工作效率提高了16 个百分点，检修工时节省了160 h /a。按目前市场价格估算，密封改造后每台ZJD-100-430 型渣浆泵每年可节约3. 1 万元的材料费，经济效益可观。机械密封技术无需盘根，转排效率高，使用寿命长，轴套无磨损，泵轴无渗漏，该技术的成功应用有效解决了长期困扰屯兰选煤厂正常生产的泵轴泄露难题，现场作业环境得到根本性地改善，为企业贯彻ISO14001 环境标准提供了技术保证[9-10]。

　　4 结语

　　采用机械密封技术对ZJD-100-430 型渣浆泵进行密封，密封效果明显，转排效率高，不仅能够克服填料密封技术的缺陷，还能改善现场作业环境。作为原能源部推广的科技成果———机械密封技术，尤其是双端面机械密封+ 副叶轮组合式密封技术的应用效果良好，经济效益显著，为选煤厂解决转排泵泄露的问题找到了有效的新途径，应用前景广阔。

　　参考文献:

　　[1] 吴式瑜，岳盛云. 选煤基本知识[M] . 北京: 煤炭工业出版社，2003: 266 - 276.

　　[2] 王金官. KM300 /2000 型压滤机在成庄选煤厂的应用[J] . 煤质技术，2007 (2) : 57 - 59.

　　[3] 胡志东，蒲建国. 孔庄选煤厂工艺系统改造实践[J] . 洁净煤技术，2012 (1) .

　　[4] 刘光昭. 小河沟选煤厂煤泥水系统改造实践[J] .洁净煤技术，2011 (3) .

　　[5] 王立龙. 沉降过滤式离心脱水机在望峰岗选煤厂的应用[J] . 洁净煤技术，2012 (5) : 31 - 34

　　[6] 张春辉. 吕梁山煤电公司选煤厂技术改造[J] . 中国煤炭，2011 (7) .

　　[7] 于刚，张翠艳，王泉.新型带式压滤机在煤泥压滤生产中的应用[J] . 煤质技术，2007 (2) 54 -56.

　　[8] 王正书，周学东. 粗煤泥分选工艺在安家岭选煤厂的应用[J] . 洁净煤技术，2012 (3) : 7 - 9.

　　[9] 于进喜，刘文礼，姚嘉胤，等. 粗煤泥分选设备及其特点对比分析[J] . 煤炭科学技术，2010，38(7) : 114 - 117.

　　[10] 韩恒旺，李炳才，訾涛，等. 粗煤泥分选设备及分选工艺研究[J] . 洁净煤技术，2011 (2) : 12 -14.

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