机械密封是主给水泵的关键部件,之前一直采用进口机械密封。机械密封为易损部件,必须定期进行维修、更换。进口机械密封价格昂贵且供货周期长,为了节约采购成本,电厂一直对更换下来的旧机械密封进行修复后再使用。修复后的机械密封配合尺寸精度下降导致性能逐渐下降,相继出现寿命周期短、缺陷增多等问题。后因机组大修周期延长,修复后的机械密封使用寿命已不能满足使用要求。因此,对现有机械密封进行技术改进势在必行,以满足降低成本、提高可靠性和延长使用寿命等现场要求。
在进口机械密封的基础上,对原有设计进行转化,对结构设计改进,对基体零件材料进行优化。为了满足现场使用要求,模拟现场运行工况,设计了试验工装和辅助系统,制定机械密封试验大纲,进行了静压试验和运转试验。
一、主给水泵主要运行参数
介质:除盐水; 泵入口压力:0. 68 MPa; 泵出口压力:6. 7 MPa; 系统温度:140 ℃; 额定转速:2980 r / min; 泵轴径:120. 65 mm; 泵结构型式:双支承泵。
二、机械密封设计要求
1、正常运行结构要求:主给水泵机械密封为单端面结构型式;
2、运行工况下,密封泄漏量:< 5 mL / h;
3、使用寿命:≥4 年;
4、静压试验压力:5. 5 MPa;
5、运转试验压力:3. 5 MPa;
6、装拆要求:密封安装、维护方便。
三、机械密封结构图
考虑到现场安装位置,并结合原有机械密封的优缺点,机械密封的结构型式如图2 所示。
图2 机械密封结构图
四、零部件材料选取
依据机械密封修复的经验和现场实际工况,对部分密封材料进行替代升级,以便延长机械密封在高温状态下的使用寿命。
1、改进后的机械密封,采用原来的循环冲洗方案APIPLAN23,选择自润滑性好的摩擦副组对,动环材质选用整体硬质合金,静环采用进口整体石墨。
2、主给水泵机械密封要求长周期稳定运转,O 形圈橡胶材质的抗老化性能、耐温性能、耐腐蚀性能很重要,特别是补偿环密封圈比其他密封圈更为重要。故对原进口机械密封所采用的橡胶材质进行升级和替换,密封圈材质选用适合该工况条件的进口橡胶。
3、弹簧是机械密封的重要零件,在除盐水中要具有抗腐蚀和维持稳定的机械性能,弹簧采用哈氏 C 合金。
4、机械密封金属件( 压盖、轴套、传动环) 均采用不锈钢锻件,并对金属结构件制作的材质进行升级替换为316L。
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