摘 要：

　　磁力泵具有全密封、無(wú)泄漏、耐腐蝕的特點(diǎn), 可有效解決化工裝置跑、冒、滴、漏的問(wèn)題。概述了甲醇精餾裝置的工藝流程和磁力泵的特點(diǎn), 針對(duì)磁力泵實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題, 分析其原因并采取了相應(yīng)的優(yōu)化措施。改造后, 消除了磁力泵頻繁損壞的問(wèn)題, 從而保證了甲醇生產(chǎn)裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

　　1、甲醇精餾工藝流程

　　河南龍宇煤化工有限公司500 kt/a甲醇項(xiàng)目于2008年建成投產(chǎn), 其中甲醇精餾裝置采用以規(guī)整填料為塔內(nèi)件的三塔精餾工藝, 為了減少甲醇的損失, 增設(shè)了1座塔以回收污水中的甲醇, 故實(shí)際甲醇精餾為三加一塔流程。精餾用汽為低壓蒸汽, 為了降低能耗, 各塔再沸器蒸汽冷凝液的余熱用于預(yù)熱進(jìn)料粗甲醇。精餾塔采用的槽式液體分布器和槽盤(pán)式液體分布器具有較好的抗堵和防夾帶能力, 整個(gè)甲醇精餾裝置具有壓降小、操作彈性大、分離效果好、甲醇產(chǎn)品質(zhì)量高以及能耗低的特點(diǎn)[1]。為了改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境, 提高環(huán)保效果, 有效解決化工裝置跑、冒、滴、漏問(wèn)題, 甲醇精餾裝置采用工藝先進(jìn)、全密封、無(wú)泄漏、耐腐蝕的高性能磁力泵作為介質(zhì)輸送設(shè)備。三加一塔甲醇精餾工藝流程如圖1所示。

　　2、磁力泵

　　2.1 磁力泵概述

　　如圖2所示, 磁力泵由泵體、磁力傳動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)三大部分組成, 關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成。磁力泵屬于泵領(lǐng)域的一個(gè)分支, 是一種將永磁聯(lián)軸的工作原理應(yīng)用于離心泵的新產(chǎn)品。磁力泵應(yīng)用廣泛, 主要應(yīng)用于電腦水冷系統(tǒng)、汽車(chē)?yán)鋮s循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)、化工等領(lǐng)域。

　　2.2 工作原理

　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí), 磁場(chǎng)穿透空氣隙和非磁性物質(zhì), 帶動(dòng)與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn), 實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無(wú)接觸傳遞, 將動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜密封。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉, 徹底解決了化工裝置跑、冒、滴、漏問(wèn)題, 從而避免易燃、易爆、有毒、有害、異味介質(zhì)的泄漏, 對(duì)改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境效果明顯。

　　圖1 三加一塔甲醇精餾工藝流程

　　C1.預(yù)精餾塔C2.加壓精餾塔C3.常壓精餾塔C4.回收塔E1.預(yù)熱器E3, E6, E7, E9.冷卻器E2, E4, E5, E8.再沸器T1~T4.回流槽P1~P7.磁力泵

　　圖2 磁力泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 下載原圖

　　1.出口2.葉輪3, 8.滑動(dòng)軸承4, 9.泵軸5.隔離套6.內(nèi)磁缸7.外磁缸10.聯(lián)軸器11.驅(qū)動(dòng)電機(jī)12.機(jī)座

　　2.3 磁力泵的優(yōu)點(diǎn)

　　磁力泵通過(guò)磁力傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)力矩的無(wú)接觸傳遞, 從而以靜密封取代動(dòng)密封, 使泵完全無(wú)泄漏。內(nèi)外轉(zhuǎn)子間可有較大的間隙, 由于隔離套的壁厚較厚 (采用非金屬隔離套時(shí)壁厚≤8 mm, 采用金屬隔離套時(shí)壁厚≤5 mm) , 隔離套被磨穿的可能性較小, 隔離套與內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子的間隙亦較大。磁力泵運(yùn)行可靠, 因軸封磨損造成的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套磨損的可能性很小。隔離套安裝、拆卸方便, 可在現(xiàn)場(chǎng)更換。可采用材質(zhì)為碳化硅的軸承, 耐磨性良好, 使用壽命長(zhǎng)。泵的轉(zhuǎn)速不受電機(jī)限制, 維護(hù)保養(yǎng)方便、易操作、體積小、效率高、運(yùn)行噪聲小[2]。

　　3、磁力泵運(yùn)行中存在的問(wèn)題

　　河南龍宇煤化工有限公司甲醇精餾裝置共選用磁力泵7臺(tái), 主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

　　在甲醇精餾裝置的運(yùn)行過(guò)程中, 磁力泵多次出現(xiàn)內(nèi)磁缸消磁、滑動(dòng)軸承碎裂、隔離套泄漏、泵汽蝕等問(wèn)題。

　　表1 磁力泵主要技術(shù)參數(shù)

　　下載原表

　　3.1 原因分析

　　(1) 由于開(kāi)車(chē)初期甲醇精餾裝置負(fù)荷較低, 回流量及進(jìn)料量均較小, 所以泵在運(yùn)行時(shí)流量偏小, 甚至長(zhǎng)時(shí)間在低于zui小流量的工況下運(yùn)行, 泵內(nèi)件得不到有效的潤(rùn)滑或冷卻而導(dǎo)致?lián)p壞。

　　(2) 開(kāi)車(chē)初期, 特別是長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)后再開(kāi)車(chē), 由于系統(tǒng)保護(hù)不當(dāng), 導(dǎo)致裝置管線或設(shè)備內(nèi)出現(xiàn)銹蝕, 產(chǎn)生的鐵質(zhì)雜質(zhì)和顆粒雜質(zhì)較多, 這些雜質(zhì)進(jìn)入磁力傳動(dòng)器和軸承摩擦副而導(dǎo)致泵損壞。

　　(3) 由于泵入口過(guò)濾器存在缺陷, 鐵質(zhì)雜質(zhì)或顆粒雜質(zhì)未能有效過(guò)濾, 同樣導(dǎo)致雜質(zhì)進(jìn)入磁力傳動(dòng)器和軸承摩擦副而導(dǎo)致泵損壞[3]。

　　(4) 開(kāi)車(chē)初期系統(tǒng)較臟, 泵入口過(guò)濾網(wǎng)極易堵塞, 因未及時(shí)清理堵塞的過(guò)濾網(wǎng), 導(dǎo)致泵入口流量不足, 產(chǎn)生汽蝕而導(dǎo)致泵損壞。

　　(5) P2的滑動(dòng)軸承易碎, 通過(guò)分析確定該泵存在設(shè)計(jì)缺陷, 即軸向推力不平衡, 導(dǎo)致泵運(yùn)行期間軸向竄動(dòng)較大, 軸承及泵葉輪口環(huán)易磨損。

　　3.2 改造措施

　　(1) 由于原始設(shè)計(jì)各泵均沒(méi)有回流管線, 在運(yùn)行初期負(fù)荷較低時(shí), 泵的運(yùn)行均達(dá)不到額定zui小流量, 特別是P2和P4, 因其設(shè)計(jì)流量大, 極易損壞。為此, 對(duì)額定流量在100 m3/h的P1, P2和P4進(jìn)行改造, 在其出口增設(shè)回流管線, 當(dāng)工況需要泵在低流量工況下運(yùn)行時(shí), 開(kāi)啟回流閥門(mén), 從而保證泵的正常流量。

　　(2) 原泵入口過(guò)濾器為T(mén)型過(guò)濾器, 僅有180μm (80目) 過(guò)濾網(wǎng), 只能單純過(guò)濾較大顆粒雜質(zhì), 對(duì)金屬類(lèi)較小雜質(zhì)不能有效濾除。為此, 在原T型過(guò)濾器中增設(shè)磁性棒, 可有效去除金屬雜質(zhì);將過(guò)濾絲網(wǎng)改為150μm (100目) , 從而避免雜質(zhì)進(jìn)入磁力傳動(dòng)器和軸承摩擦副而導(dǎo)致泵的損壞。

　　(3) 增加過(guò)濾網(wǎng)清理頻次, 尤其是在開(kāi)車(chē)初期的72 h內(nèi), 保證過(guò)濾網(wǎng)每隔8 h清理1次。加強(qiáng)泵的巡檢, 發(fā)現(xiàn)出口壓力波動(dòng)時(shí), 及時(shí)切泵清理濾網(wǎng), 保證泵的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　(4) 嚴(yán)禁介質(zhì)抽空, 在泵出口閥關(guān)閉的情況下, 泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得超過(guò)2 min, 以防磁力傳動(dòng)器過(guò)熱而失效。泵啟動(dòng)之前, 對(duì)泵進(jìn)行盤(pán)車(chē)以檢查磁力泵轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。啟動(dòng)前徹底灌泵, 防止泵內(nèi)有氣體積聚。

　　(5) 對(duì)P2泵葉輪后側(cè)開(kāi)3個(gè)Ф4 mm對(duì)稱(chēng)平衡孔以平衡軸向推力, 通過(guò)實(shí)際運(yùn)行, 效果明顯。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)改造設(shè)備、改進(jìn)工藝、調(diào)整泵運(yùn)行模式等一系列優(yōu)化措施的實(shí)施, zui終消除了磁力泵頻繁損壞的問(wèn)題, 保證了泵的穩(wěn)定運(yùn)行, 從而確保了甲醇生產(chǎn)裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行, 降低了運(yùn)行成本。