DMF 反應循環泵,也稱為合成循環泵,用于反應釜內物料的循環,加速DMF 的生成。泵入口壓力1.5 ~ 2MPa,要求循環量150m3 /h、泵揚程大約25m。物料基本組成為DMF 60% ~ 90%、二甲胺、甲醇、甲醇鈉( 物料中含細小的甲醇鈉固體顆粒) 。物料的溫度115 ~ 125℃,粘度0.4,密度953kg /m3。考慮到物料的特殊性,按轉速1475r /min 設計流程泵TEK150 -315。對于軸封,鑒于泵工作溫度小于150℃,常規思路是采用背靠背雙端面彈簧式機械密封,有壓甲醇沖洗Plan53,沖洗壓力比泵密封腔壓力高0.05MPa,則比泵進口壓力高0.2MPa。基于此采用副葉輪雙端面密封( 內側機械密封采用金屬波紋管機械密封,外側采用平衡型彈簧機械密封)作為軸封,結構如圖5 所示。其基本思路是: 利用副葉輪的離心作用使固體甲醇鈉顆粒離開密封腔,以凈化密封腔; 同時副葉輪還能降低密封腔壓力0.15MPa,為機械密封創造好的工作環境。這樣,沖洗壓力則只比泵進口壓力高0.05MPa。波紋管機械密封的靈活結構,適應設備軸向和徑向的微小變化。湖北反應釜金屬波紋管機械密封尺寸
機械密封使用的固定螺釘,不要用硬化后的材料來做,因熱處理會降低金屬的耐蝕能力,而未經熱處理的較軟的固定螺釘能緊固在軸上。振動、偏斜、不同心會使傳動件磨損,如密封面啟動時有粘住的現象時,傳動件會彎曲甚至損壞,而磨擦作用產生的熱常常加劇腐蝕。金屬套外圓表面的磨痕,可能是從密封側進入套內的固體微粒造成的,它干擾密封的隨動能力。也可能是偏斜,不同心的原因造成的。金屬在溫升過程中要改變顏色,不銹鋼在使用時應注意下列溫度時的顏色。淡黃色————溫度為700~800℉(約370~432℃)棕 色————溫度為900~1000℉(約486~540℃)蘭 色————溫度為1100℉(約590℃)黑 色————溫度為1200℉(約648℃)。湖南單端面金屬波紋管機械密封波紋管設計增強密封性,防止介質泄漏。
金屬波紋管機械密封在DMF 生產中的應用,安徽某廠3 萬噸/年CO 一歩法二甲基甲酰胺( DMF) 生產裝置,需要用到6 臺DMF 反應循環泵和2 臺DMF 蒸發循環泵。這2 種循環泵原采用進口日機裝屏蔽泵,實際使用效果不好,壽命通常只有2 ~ 3 個月。使用一段時間就出現滑動軸承破裂,屏蔽套磨穿。泵失效后,工廠不能修理,必須送專業廠返修,每年的檢修花費在200 萬元左右。同樣采用CO 一歩法工藝的河南某廠6萬噸DMF 裝置,采用國內某廠生產的磁力離心泵,實際使用效果也較差。基于此對裝置上的兩個位號循環泵做了改造,直接使用機械密封離心泵。
經分析認為主要原因有:(1) 泵汽蝕使機械密封失效。原泵的汽蝕余量NPSHr 偏高,泵運行通常是處于接近臨界狀態,當上游儲罐液位偏低或夏天環境溫度偏高時,進液壓力降低或汽化壓提高,泵都會出現汽蝕現象。雖然所選泵為離心旋渦泵,有自吸功能,能夠抽送少量氣體,但自吸不能解決汽蝕問題。長時間泵汽蝕抽空,導致泵腔內產生的熱量無法被輸送的物料帶走,密封腔內溫度上升,物料汽化,較終軸封摩擦副干燒、機械密封失效。(2) 物料不純、易自聚導致機械密封失效。物料在泵軸封的細小縫隙內自聚,自聚物粘附于軸套并充塞O 形圈周圍的細小縫隙,使機械密封動環失去軸向運動機能,不能自動補償位移或角度偏差,導致密封面泄漏。金屬波紋管機械密封,為高溫高壓環境下的設備提供可靠保障。
運轉:1、泵啟動后若有輕微泄漏現象,應觀察一段時間。如連續運行4小時,泄漏量仍不減小,則應停泵檢查。2、泵的操作壓力應平穩,壓力波動不大于1公斤/平方厘米。3、泵在運轉中,應避免發生抽空現象,以免造成密封面干摩擦及密封破壞。4、密封情況要經常檢查。運轉中,當其泄漏超過標準時,重質油不大于5滴/分,輕質油不大于10滴/分,如2-3日內仍無好轉趨勢,則應停泵檢查密封裝置。密封環要容易加工制造,安裝和維修要方便,價格要低廉。波紋管機械密封,其優異的彈性補償能力,確保密封效果不受設備振動影響。湖南單端面金屬波紋管機械密封
密封件采用耐腐蝕金屬波紋管,延長設備壽命。湖北反應釜金屬波紋管機械密封尺寸
密封失效原因參考:(1)、熱膨脹能使鑲接在金屬部件內的石墨環松脫,也可能是因低溫使O型環失去彈性,而導致泄漏。(2)、沖洗壓力發生波動會引起密封失效,沖洗壓力必須比密封腔壓力高一些,啟用裝在泵前的電磁閥和延時開關可保證沖洗中的殘留物在泵啟動前或停車后沖干凈,如使用淬冷的方法來控制溫度,一定要維持密封腔的壓力。(3)如果在冷卻隔套上沉淀一層水垢,可在密封腔底部裝一個石墨襯套,利用它的熱屏障作用來解決這些問題。(4)、熱交換器的泄漏,往往是冷卻面上的積垢阻礙了熱的傳遞,冷卻器內的流體流速就加快,或者熱交換器的方向裝反了。湖北反應釜金屬波紋管機械密封尺寸