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我厂装置的环己烷氧化系统进料泵是美国高质泵公司提供的HOC2型泵。它所输送的液态环己烷经换热器加热后进入氧化反应器———氧化釜，是我厂装置的重要设备。其具体的工作参数为:转速n=1500r/min、介质温度T=137℃、流量Q=360m3/h、泵入口压力为1 2MPa、出口压力为1 5MPa、电机功率为28 9kW。
此泵原来采用9T/9B型双端面机械密封，如图1所示，靠叶轮端采用非平衡型、多弹簧、内流、旋转式机封;电机端采用平衡型、多弹簧、内流、旋转式机封。两套机封背靠背安装，它们处于相同的封液压力作用下，封液介质为装置密封水系统中的密封水，其压力P=1 85MPa，温度t=40℃，它可对摩擦副起滑润和冷却作用，同时由于其压力高于工作介质压力，也可起封堵作用，防止工作介质泄漏。
1 该泵机械密封在生产运行中主要存在问题
(1)机械密封失效较快。据维修记录统计，其使用寿命仅为二个月左右，消耗了大量的零配件。经过多次对该泵的拆卸解体，发现一般是由于叶轮端机封破裂引起机封失效。
(2)密封水进入环己烷氧化反应系统。由于密封水压力高于泵腔压力，叶轮端机封破裂后，密封水在压差作用下与泵输送介质环己烷一起进入氧化反应系统，这就产生了两方面不良影响，一方面由于反应系统含水，水和环己烷在140℃会产生烷、水“共沸”(氧化釜反应温度为160℃)，同时密封水大量进入反应系统会降低氧化釜温度，影响氧化釜尾气氧含量，从影响环已烷氧化的效率，严重时甚至会导致连锁自动停车。另一方面密封水大量进入氧化反应系统，可以导致密封水系统的压力波动，对与密封水系统相关的其它机泵正常运行有一定的影响。
(3)双端面机械密封的结构复杂，造价较高，维修安装较困难。
2 改造
综上所述，有必要对此泵机封进行改造。考虑到环己烷为易燃、易爆物，原设计中采用双端面机封。但此泵密封腔介质压力高达1 85MPa，而叶轮端仍采用非平衡型机封，致使端面比压过大，引起摩擦副破裂，是机封失效的主要原因(据《流体动密封》，密封腔介质压力超过0 8MPa就应考虑采用平衡型机封，以平衡掉一部分压力)。若单改造叶轮端机封，虽可提高其使用寿命，但失效是不可绝对避免的，而叶轮端机封失效不能直接从外观第一时间作出判断，而只能从其他设备的工艺参数变化来判断，是该装置长、稳、安、满、优生产的隐患;从密封腔介质角度来看，，可改为与泵输送介质相同的环己烷，则可允许进入系统，但此时双端面机械密封失去了原有意义。如果采用单端面平衡型机封，用冷环冲洗。从这泵条件来看，因泵腔的容积有限只要泄漏时及时抢修，并采取相应安全措施，环己烷的易燃、易爆性影响并不大。所以经过分析、讨论，我们决定把此泵机封作如下改造(参考图1):
(1)把双端面机械密封改为单端面机械密封。直接去掉叶轮端机封，另一端机封不作改动。
(2)断开密封腔的密封水冲洗系统。
(3)因泵的工作介质温度高，增加环己烷冷却冲洗系统。为节约资金，引用装置中现有洁净的高压低温环己烷(压力P1=1 9MPa，温度t1=40℃)，冲洗用环己烷经图1中密封水出口进入密封腔，润滑、冷却机封后经泵腔与工作介质一起进入氧化反应系统。
(4)用流量计控制冲洗液量。为了既保证润滑、冷却的需要，又保证不对机封产生冲蚀，须把冲洗液量控制在合理范围，根据轴径和转速及冲洗介质查表得冲洗量q=8ml/min即480ml/h，运行中用流量计把冲洗液控制在此值左右。
3 结论
己烷泵机械密封改造投入运行后，其使用寿命基本上在一年以上，并彻底消除了水进入环己烷氧化系统的隐患，可见机械密封改造相当成功，达到了预期的目的。
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