渣浆泵机械密封辅助系统设计与应用

（ｈ ｎ ｏ ｇ Ｂｒｎ ｈ ｏ ｈｎ ｕ ｎ ｍ ｏ，Ｚｂ ｈ ｎ ｏ ｇ ２ ５ ５ ，Ｃ ｉａ Ｓ ａ ｄ ｎ ａ ｃ ｆＣ ｉａ Ａｌｍｉｕ Ｃ ． ｉ Ｓ ａ ｄ ｎ ５ ０ １ ｈｎ ） ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｒｅｉｇ ｒｂｅ ｏ ｓｏｔ ｅｖｃ ｌｅ ｆ ｔｅ ｓｒ ｃ ： ａｇｔ ｐｏ ｌｍ ｆ ｈ ｒ ｎ ｓｒｉｅ ｉ ｏ ｈ ｍｅｈ ｎｃｌ ｅ ｌ ｆ ｓ ｒ ｐ ｍｐ ｔｅ ｆ ｃａ ｉａ ｓａ ｏ ｌ ｒ ｕ ห้องสมุดไป่ตู้ ｈ ｕｙ
压浓 缩机 处 理量 大于 ９ ／， 底流 排放 浓度 ４ ％～ ０ｔ ｈ ０
分是 ２ 世纪 ５ 年代从前苏联引进的，技术 比较落 ０ Ｏ 后， 尾矿处理系统排放浓度较低 （ 部分选矿厂排放 浓度仅为 ２％左右） ０ ，回水利用率低 ，如果将尾矿 浓缩输送浓度 由 ２ ％～ ０ ０ ３％提高到 ４ ％以上 ，可降 ５ 低输送体积量 ４％以上，同时提高选矿厂回水利用 ０ 率 、降低新 水耗量 ，减少排放量 ，也相应提高尾 矿库库容量 。我国矿山每年减少尾矿排放量估计直 接经济效益 ３ 亿元 以上 ，减少排放量提高尾矿库 库容量 、降低新水耗量 ，可取得 良好的社会和生态 效益。
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２６ ７・
有色 金属（ 选矿部 分）
２ １ 年增刊 １ ０１
浓缩系统改造的 目的是在近期扩产到年处理能
达到 ６亿 ｔ 以上 。我 国冶金 矿 山选 矿 厂浓 缩机 大部
力为 ４ ０ ｔ ８ 万 ，提高浓密机 的底流浓度 ，降低浓密 机的溢流含固量 ，在选矿厂扩建到远期处理量后浓 缩系统满足充填采矿尾矿处理要求。 从尾矿特性分析 ，一 ４ ｔ ７ ｍ仅为 ７ ． ％，微细 ｘ ３０ ６
储水箱是整个系统的机封冷却水的来源。体积
最好在 ５ ｍ 以上 。考 虑整个水 箱表面 有足够 的散 热
面积。不锈钢制造 。上部开回水 口与回水过滤器相 接，下部安装污水放料 口，出水 口离底面 １０ ｍ ０ ｍ， 与储水箱 的回水 口离得尽量远 ，便于杂质沉淀。
３ 水 泵 ． ２
ｍｅ ｈ ｎｃ ｌｓａ ｕ ｉ ａｙ ｓ ｓｅ ｉ ｅ ｉｎ ｄ ｔｒｕ ｈ ｉ ｒｖｎ ｈ ａ ｉｔ ｓｓ ｃ ｓ ｆ ｔｒ ｎ － ｙ ｖ ｌｅ ｈ ｃ ａ ｉａ ｅ ｌａ ｘｌ ｒ ｙ ｔｍ ｓｄ ｓｇ ｅ ｈ ｏ ｇ ｍｐ ｏ ｉｇ ｔｅ ｆｃｌ ｉ ｕ ｈ ａ ｌ ，ｏ ｅ ｗａ ａｖ ，ｔｅ ｉ ｉｅ ｉｅ
制冷却水量 ，保证所控机封冷却水充足 ，机封温度 在安全范 围内 。同时又起到均匀分 配冷却水 的作
用，使系统 内冷却水 的压力均匀 ，远近机封都能分
配到足够的冷却水。 ３７ 自动补 水器 ．
自动 补水 器作 用是 自动 及 时进行 补 水 。系统 在
运行过程 中，由于冷却水蒸发的原因 ，会损失一部 分水 ，或者由于机封内漏 、外漏发现不及时，也会 损失一部分水 ，要保持系统 的稳定就必须及时补充
３５ 压 力表 ．
压 力 表 有 两 块 ，分 别 安 装 在 机 封 过 滤 器 的两
侧。靠机封一侧的压力表主要是检测 目前机封 内冷 却水的压力 ，以便满足对机封冷却水压力 的要求。 另 一块 安装 在过 滤器 的另 一侧 ，通 过 观察 机封 两块 压力表的压差 ，来判定过滤器堵塞情况 ，以便于及
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｅｈ ｎｃ ｌ ｅｌ ｕ ｉａｙｓｓ ｍ；ｆｔｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｃ ａ ｉ ａ；ａ ｘｌ ｒ ｙｔ ａｓ ｉ ｅ ｉ ｅ ｌ
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动
坏 ，试 验被 迫 中止 。
的端面在流体压力和补偿机构 的弹力 （ 或磁力）作 用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装
图 １ 渣 浆泵机 械密 封冷 却水 控 制 系统 原理
Ｆｉ． Ｃｏ ｔｏ ｓ ｓｅ ｇ１ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔｍ ｐ ｉ ｃｐｌ ｏ ｏ ｌｎｇ ｗａｅ ｏ ｒｎ ｉ ｅ ｆ ｃ ｏｉ ｔ ｒ ｆ ｒ ｓｕ ｒ ｕｍｐ ｌ ｒｙ ｐ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｓ ａ ｃ ａ ｉａ ｅ ｌ
２ １ 年增 刊 １ ０１
ＤＯＩ１ ．６ ９ ． ｓ １ ７ － ４ ２２ １ ．１ ６ ： ０ ３ ０ｉ ｎ ６ １ ９ ９ ．０ １ ． ３ ３ ｓ ｚ ０
有 色金 属（ 选矿部 分）
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渣浆泵机械密封辅助系统设计与应用
刘德 明，李 红
（ 中国铝 业 山 东分公 司， 山东 淄 博 ２５ ５） ５０１
储水箱过滤器安装在储水箱的上部 ，总回水进
入过滤器流 回水箱 。其作用是过滤管道锈片 ，过滤 在清理机封过滤器时遗 留在滤筒上 的物料颗粒 ，或 者过滤因机封过滤器滤布破损进入到系统中的物料 颗粒。对整个冷却水系统起到进一步净化的作用。 ３９ 机封 过滤 器 ．
过滤 器安 装在 机 械密封 的后 面 ，滤布 采用 过 滤
作者简介 ：刘德 明 （ ６一 ， ，山东青州人 ，高级工程师 ，硕士 ，主要从事氧化铝生产设备管理等方面的工作。 １ ６） 男 ９
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有 色金属（ 选矿部 分）
３４ 单 向 阀 ．
２ １ 年增刊 １ ０１
安装在机封与水表之间 ，其主要作用在机封 内 漏 的时候阻止物料倒流回机封冷却水系统 ，以免污 染冷却水从而引起机封寿命缩短 ，还可保护水表。
其在石 化领域 、冶金领域 等 ，易燃 、易爆 、易挥
发 、剧毒或者悬浮液等介质多 ，机封泄露将直接影 响安全生产 ，严重的还可导致事故。 初期机封 的使用情况 。２ ０ 年在 １０ 一 ０ ０２ ０ ｚ ５ 泵 ｊ 开始 改用机 械密封 ，流量 １０ ｍ ，扬程 ９ ， ８ ８ ｍ 固含 ５ ％左 右 ，密 度 １ ７ ８ ． ，温 度 ７ ～５ ｃ ，细度 ６ ０ ７ 【 ＝ ＋ ２ ｍ筛上残 留＜ ４ １０ Ｉ ｘ １％，最大粒径 １ ｍ左右 ， ０ｍ 物料含碱 ，管线长度 ２４ ０ｍ，管道直径 １９ｍ ０ ５ ｍ， 冷却水采用上水 ，压力 ０ ５ ０３Ｍ ａ ． ～ ＿ Ｐ 。采用一个储 ２ 水箱 ，两台管道泵 ，一 台运行 ，一 台备用 ，供 ３ 台 机封的系统配置 ，开始试验效果较好。运行不到一 个月出现问题 ，发生机封损坏回料现象 ，储水箱料
新水 。如 采取 手动 补水 ，会 造 成补 水 阀 门没 及 时关
动环卡死不复位 ， 使机封泄漏。
３ 各部 分说 明
３１ 储 水箱 ．
闭， 储水箱满外溢 ，部分水进入流程 ，或者补水不 及时，系统内的机封因缺冷却水 ，机封动静结合面 温度升高而烧毁机封。 ３ 储水箱过滤器 ． ８
机滤布制作 ，它把机械密封泄漏过来的固体颗粒及 时滤掉 ，阻止固体颗粒进入到循环水 内。如果没有 过滤器的保护 ，有一 台机械密封发生 内漏 ，固体颗 粒进入到机封水 内，其颗粒使其他机封的弹簧、弹 簧座等部件很快磨损 ，造成机封相继损坏 ， 使整个 系统瘫痪。过滤器下部有一个检查排污 口，可以定 期通过放水观察机封是否发生内漏现象 ，在停泵时 还可 通过 只关 闭机 封进 水 阀 门 ，打 开排 污 阀 门进 行
ｌ ｆ ｗ ｅ ｔｉｔ ｒ ｕ ｏ ｗａ ｅ ｕ ｐ ｙ ｎ ｅ ｉ ｅ ａ ｄ ｅｅ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｓ ａ ｐ ｒ ｔ ｇ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｏ ｒ ｓｒｃｏ ，ａ ｔ ｔ ｒ ｓ ｐ ｌ ｉ ｇ ｄ ｖ ｃ ， ｎ ｒ ． ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｃ ａ ｉ ａ ｅ ｌ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｔｕ ｒｌｎ ｈ ｅｖｃ ｉ ． ｎ ｈ ｓ ｐ ｏ ｏ ｇ ｔ ｅ ｓ ｒ ｉｅ ｌ ｅ ｆ
安装 ２台泵 ，一 台运行 ，一 台备用 。水 泵 流量
视机封的数量和物料的温度而定 ，一般保证每 台机 封用水在 ０ ～ ． ｍ／ ．０ ３ ２ ４ ｈ以上 ，以保证冷却水回水温 度 与 进 水 温 度 之 差 在 ３℃以 下 ，或 者 回水 温 度 不 ０ 高于 ６ Ｏ℃。水泵出 口压力达到渣浆泵出 口压力 的
时掌握情况 ，对过滤器进行清理。
３６ 节流 器 ．
节 流器 是 系统 的关键 部 件 ，通过 调节 节 流器 控
封面形成液膜 ，保持密封面润滑的需要 ，不能让被 封物料进人密封面加剧磨损。 ２ ）在 系统 中增加 多 道 过 滤 器 ，对 进 入 冷 却 水 系统的颗粒及时分离 。 ３ 自动补水器 ，能有效及时进行补水 ，防止 ） 机封无水密封面干摩擦烧毁。 ４ ）定期在冷却水添加软化水药剂 ，对 冷却水 进行软化 ，以免密封 内结垢 ，在机封磨损后弹簧 、
粒级含量特别高 ，一 ０ ｍ达到 ４ ． ％，微细粒级 １ １３ ３ 含量高是该物料浓缩脱水主要难点。浓缩系统扩能 改造设计指标要求给矿浓度 １％，处理量 １０ ｔ ， ５ ５ ｈ ／ 要求浓缩底流浓度 Ｉ４％，一期采用 ２台 Ｈ Ｃ ２ ＞５ Ｒ 一８ 型高压浓缩机 ，实现年处理能力为 ３ ０ ｔ ５ 万 ，拟二 期再增加 １２ Ｈ Ｃ ２ 型高压浓缩机，取代现有 ～ 台 Ｒ 一８ 的 ２台 ５ ３ ｍ浓密机和 ２台 ｑ ５ｍ浓密机 ，实现 ｂ ４ 选矿厂年处理原矿超过 ５０ ｔ 目 。 ０万 的 标 该工程 ２ １ 年 ７ ０１ 月投产 ，单 台 Ｈ Ｃ ２ 型高 Ｒ 一８
Ｄｅｉｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌＳ ａ ｘｌ ｒ ｙ ｔｍ ｆＳ ｕ ｒ ｕ ｐ ｓｇ ｎ ｐｉ ｔ ｆＭ ｃ ａ ｉａ ｅ ｌ ｃ ｏ Ａｕ ｉ ａ ｙ Ｓ ｓｅ ｏ ｌｒ ｙ Ｐ ｍ ｉ
Ｌ／ Ｄ ｅ ｎ Ｕ ｍｉ ｇ，ＬＩ Ｈ ｏ ｇ ｎ
摘 要 ： 针对渣浆泵机械密封寿命短的难题，设计渣浆泵机械密封辅 助系统 ，设置过滤器 、单向阀 、限流器 、自动补
水器等设施 ， 改善机封运行环境 ， 延长机封使用寿命。
关键词 ： 机械密封 ；辅助系统 ；过滤器
中图分类号 ：Ｄ ６ Ｔ ４３
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：６ ｔ９９（０１Ｓ一２ １０ １７一 ４２２１ ） ０７—３ Ｏ
２ 改进 措 施
机械密封辅助系统设计方案如图 １ 所示。主要
改 进措 施有 ４个 方 面。
１ ）提高冷却水压力 ，使冷却水压力大于渣浆
浆较 多 ，污染冷却水 系统 ，同时其他机封相继 损
泵工作 压力 ０ ５ ０１ Ｐ ，只能是冷却水进入密 ． —． Ｍ ａ ０ ０
收稿 日期 ：２ １— ４ １ ０ １０ — ５
置 。目前机械密封在泵类产品中应用广泛 ，随着产 品技术水平 的提高和节能的要求 ，机封的前景更加 广泛。机封的密封效果将直接影 响机泵 的运行 ，尤
１ 系统 分析
通过对机封冷却系统分 析发 现 ３个方 面的问 题 。１ 机封冷却水压力不够 ，由于轴径 向振 动 、 ） 轴向窜动 ， 被封物料进入到动静密封面内，使机封 密封面磨损 ，造成泄漏 。２ 系统没有过滤 系统 ， ） 进入系统的颗粒不能及 时分离 出来 ，又通过冷却水 进 入 其 他 机 封 内 ，加 速 机 械 密 封 内辅 助 设 施 如 弹 簧 、弹簧座 、动环座 、动环的磨损 ，使机械密封失 效 。３ 由于物料部分溶入冷却水 ，使冷却水内可 ） 溶物较多 ，由于机封温度较高 ， 在机械密封内出现 结垢 ，阻碍动环的复位 ，造成机封漏料。
滤布 自清 洗 。
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１ ～ ．倍 。 ．１ １ ２ ３３ 水表 ． 使用的是普通水表 ，注意水表的耐压应在系统
压力以上 ，以免水表损坏 。控制各机封用水量。定 期 检 查 机 封 是 否有 内漏 水 现 象 ，关 闭机 封 回水 阀 门，观察水表流量 ，如有流量 ，可判定机封存在内 漏 现象 ，视情 况 进行 处理 或者 更换 机 封 。