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50GJ燃油式熔盐炉系统运行与检修方式的优化


发布时间:2017-05-18 打印当前页 将此页放入收藏夹 发邮件给我们:jntdby@163.com

王  冲,王  庆

摘 要:本文分析熔盐炉系统运行和检修中存在的问题,找出了解决盐泵盘根漏盐、轴承寿命短等故障的方法,使两组管道化装置的运转率达到了90%以上,共取得年经济效益约20万元,节约检修及备件费用约8.84万元。
关键词:盐泵;升油器;盘根;轴承

    管道化溶出装置以其高效、节能、技术指标先进等优点,明显优于老溶出系统,是我厂节能降耗的经济增长点。装置的供热设备是燃油式熔盐炉,每组管道化装置采用两台5GJ燃油熔盐炉并联运行。
    熔盐泵是垂直潜入式多级离心泵,流量口=600m3/h,扬程H=72m水柱,总高4m,重约2.6t,由轴承盒、填料函、泵轴、上下叶轮和多级蜗壳、中间和下滑动轴承、泵轴套(内径150mm)和熔盐出料管(内径250mm)组成。
    熔盐液位正常时,电机启动盐泵,一级叶轮带动熔盐作高速旋转运动,熔盐受到离心力作用被甩出叶轮,经一级蜗形泵壳中的流道进入二级叶轮;同理,再经二级蜗形泵壳中的流道输入到管网中。同时,盐泵叶轮中心处由于熔盐被甩出而形成真空,盐罐里熔盐在大气压力作用下,源源不断地流入盐泵吸入口,形成熔盐的连续输送。
    熔盐泵是从德国引进的消化吸收设备,通过近两年的运行,发现盘根运行7天后即开始泄漏,平面轴承使用寿命最长只有20天,最短7天,泵轴经常扭断,平均一个月需解体大修一到数次。备件加工和安装调整不当,常引起泵振动和法兰密封不严,使出料管的带压熔盐刺坏法兰平面和密封平垫,进入泵轴套管,从盘根处刺漏出来。同时,由于泵的振动,造成平面轴承寿命大大缩短,见图1。

 

    一、原因分析
    1.熔盐泵轴弯曲。熔盐泵泵轴长L=4 000mm,直径D=70mm,L/D>10,属细长轴,加工、运输、安装和保存过程中很容易弯曲。当泵轴高速旋转时,弯曲引起的离心力使泵产生较大振动,破坏法兰密封、填料密封及其他部件,造成平面轴承寿命缩短,滚珠点蚀、剥落,上滚道磨损严重。
    2.法兰密封平面加工误差。盐泵中间滑动轴承位于轴套管中间的连接处。“8”字形法兰交界处的平面中间宽度只有22mm,不能设置螺丝孔,其两端螺栓孔间距为200mm,而沿法兰边的螺栓孔距约80mm,上紧连接螺栓后,交界处密封平垫所受预紧力较小,产生的弹性变形量也较小,密封性较差。法兰交界处两端原为M16mm螺栓,后改为M20mm螺栓孔,但密封效果不明显,当泵振动大时,出料管的带压力熔盐刺坏平面上通熔盐小槽和平面密封,使盘根泄漏。分析发现,高温熔盐造成法兰、螺栓、08AL平垫弹性模量降低;密封平面经多次加工后,厚度减薄、刚性变差,平面度和粗糙度下降,密封面接触不好。
    3.升油器安装误差及轴承箱加工误差。从几次检修情况看,间隔套的长度不够,升油器上调整螺母的固定顶丝松动,上、下端面的轴向压力降低,造成升油器转速滞后于泵轴,升油量减少,轴承润滑不良、发热乃至疲劳损坏。
    二、解决方法
    加工好的熔盐泵泵轴要做动平衡实验,组装熔盐泵时,熔盐泵泵轴和滑动轴承的配合间隙应保持在0.28~0.35mm;滚动轴承的原始游隙、轴承箱等部件的加工尺寸要在允许的误差范围内,熔盐泵泵轴的同心度应小于0.30mm;熔盐泵泵轴的悬臂端要加临时支撑;叶轮应处在蜗壳中间位置,用手盘动应无一边松一边紧的感觉,无刮碰声音发出。备用泵轴应垂吊,若必须躺放要三支点垫平,以防熔盐泵泵轴因自重而弯曲。
    此外还应采取如下措施。
    1.在法兰密封面上均匀涂一层耐高温TS757密封胶。该胶弹性、韧性好,在80~120℃下固化4小时即可使用。可长期在410℃的高温下工作,能充分填满密封面间隙,使密封平面达到100%接触。
    2.在法兰连接螺栓处加一定数量和密封平垫等厚度同材料的平垫,防止法兰上紧后张口。
    3.修复刺坏的法兰平面,尽量不采用只切削不补焊的方法,以保证法兰厚度。
    4.用精密车床加工法兰平面,使法兰平面度达到0.05mm,轴线垂直度达到0.02mm。
    5.法兰加工后用刮刀和细油石研平平面上的毛刺和凸点。
    6.用氧一乙炔火焰加热连接螺栓后再紧固,预紧力按国家标准,M16×100mm螺栓扭紧力矩为150N•m,M20×100mm扭紧力矩为320N•m,应对称均匀拧紧,螺栓丝扣外露2~3扣,法兰垫压缩均匀,新垫片平面间隙约为1.00mm。
    7.在一管、二管系统增加熔盐泵强制润滑小油泵,见图2。

    三、效果
    1.解决以上问题后,使熔盐炉系统的操作与检修方式更加规范化,提高了设备的运转率;降低了劳动强度,避免了熔盐炉对环境的污染。
    2.采取上述措施后,盐泵的使用寿命延长至两个月以上,年节约备件费、检修费和人工费约6.84万元。

参考文献
[1]刘建文.耐火材料设计手册[K].冶金工业出版社.
[2]杜庆国.机械设计手册[K].高等教育出版社.
[3]陈立群.工程热力学原理[M].清华大学出版社.


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