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加氫反應進料泵填料泄漏分析及處理

　　1 原因分析

　　柱塞泵以其工作壓力高、流量范圍大和輸出流量可變等優點在煉化生產中得到廣泛的應用。柱塞泵是依靠柱塞在缸體孔內做往復運動所產生的容積變化進行吸油和壓油的，其工作的可靠性和壽命主要取決于三方面：摩擦副壽命，軸承的壽命以及零件的強度。軟填料密封作為柱塞泵中的重要摩擦副組件，直接影響著泵的工作性能和生產的正常進行。

　　加氫反應進料泵是生產加氫樹脂的核心設備。其運行的長周期性，直接關系到加氫樹脂生產的連續性。加氫反應進料泵的長周期運行，是確保石油樹脂裝置連續運行的關鍵。

　　(1)密封機理 對于高壓柱塞泵，填料密封是其重要組件，直接影響著泵的工作性能和裝置生產的正常運行。密封部分由柱塞、填料函、填料、銅環、籠式環、壓蓋等部份組成，通過填料壓蓋將填料壓緊在軸的表面。盤根填料在柱塞的密封里起到決定性的作用。盤根之所以能起到密封的作用，其原理主要在于滑動軸承效應和迷宮密封效應。盤根的滑動軸承效應是指在盤根填料和柱塞之間，會因為張力的作用形成一層液膜，使盤根填料和柱塞形成類似于滑動軸承的關系，這樣盤根填料和柱塞就不會因為過度摩擦而出現磨損。盤根的迷宮效應則是指，柱塞的表面平整程度無法達到較好光滑，盤根和柱塞只能部分貼合而做不到完全貼合，在盤根和柱塞之間永遠存在著很為微小的間隙，這些間隙就形成了迷宮帶，介質在其中被多次節流，而達到密封的作用。

　　(2)填料密封計算 由機械設計手冊第3卷P10-232軟填料密封計算可知

　�、偬盍虾�的主要結構尺寸。填料截面寬(正方形)S：主填料S=10mm，副填料S=7mm;主填料高度H=129mm，副填料高度H=28mm。

　�、趬壕o填料所需力計算。壓蓋壓緊填料所需力Q按式(2-1)確定：

　　式中：y為壓緊力，MPa，取y≈3.5MPa; D為填料箱內壁直徑，cm，取D=7.08cm; d為軸徑，cm，取d=5.08cm;

　　由式計算得壓緊壓蓋所需力Q=6681.92N。

　　2 密封填料的改進

　　填料箱內填料受力及補償情況。填料密封結構簡單可靠，但也有不足之處，主要有以下幾點：受力問題——加氫反應進料泵運行時，介質液體排量不均衡，填料的徑向力分布與介質壓力分布不一致，填料承受較大的沖擊載荷，這就要求填料具有很大的徑向力才能達到所需的密封結果。該泵采用硬度較高的減壓環來間隔填料，以使壓力降沿軸向較均勻地分布。其中柱塞規格為φ50.8mm×450mm，材質為38CrMoAL，通過滲氮處理，表面拋光，使其具有高耐磨性、高疲勞強度和相當大的強度。減壓環材質為磷青銅，耐磨、耐腐蝕，并具有一定的機械強度。減壓環起著定位和支撐柱塞的作用，同時在軸向力作用下壓緊填料，減小間隙。

　　自動補償問題——隨著填料的磨損，填料與柱塞表面的間隙不斷增大，會導致介質泄漏量的增加，這就要求填料耐磨。

　　取白泥的堿浸濾液20 mL加入燒杯中，調整堿浸濾液的硅鋁比為3.0，控制溶液pH值為9.70，加入不同體積分數的結構導向劑，攪拌30 min后，在室溫老化24 h，轉移至聚四氟反應釜中，于100 ℃烘箱中反應24 h，過濾、洗滌、烘干獲得分子篩原粉。

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