1、中國石油大慶石化分公司塑料廠200kt/a高壓聚乙烯裝置,2005年投人運行,裝置分為四大系統(tǒng),分別為壓縮、聚合、擠壓造粒、風送系統(tǒng)。聚合系統(tǒng)的引發(fā)劑采用的是過氧化物,直接由過氧化物柱塞泵分四點注人到超高壓反應器內部。改泵采用的是奧地利布勒公司的專利產品超高壓往復泵。泵的人口壓力為0.65MPa,泵的出口壓力為260MPa,最大工作壓力350MPa,功率為15KW,泵柱塞直徑為16mm,最大沖程為140mm,是確保裝置平穩(wěn)運行的關鍵設備。
2、過氧化物柱塞泵的工作原理
2.1柱塞泵的控制原理
柱塞靠液壓油驅動作往復運動,實現介質的吸人和排出。控制系統(tǒng)如圖1所示,液壓油通過斜盤柱塞泵來升壓,根據柱塞泵介質出口壓力的不同,斜盤柱塞泵的出口液壓油的壓力在7.2-8.0MPa之間進行調整,通過伺服控制閥1來控制;此泵為雙作用柱塞,通過換向閥2來實現液壓油的方向變化;斜盤柱塞泵出口設有溢流閥,保護系統(tǒng)不會超壓。
2.2柱塞泵的密封結構
該泵的柱塞采用填料密封的形式,其填料結構如圖2所示。導向套1材質為銅合金,起導向和支撐作用;密封環(huán)2材質為銅合金,起支撐和補償作用;密封環(huán)3和4,材質為聚碳酸醋,起密封作用。
3、注油系統(tǒng)的改造
3.1注油系統(tǒng)改造的原因
該泵原設計的潤滑系統(tǒng)采用液壓伺服供油,柱塞每往復運動20個行程注油0.05cm3,注油量很小,如果系統(tǒng)稍有泄漏便無法將潤滑油注入到潤滑部位。柱塞和填料長期處于油量不足的環(huán)境下運行,并且檢查注油狀況比較困難,油泵安裝位置空間黑暗狹小,無法實時監(jiān)測注油效果。該注油系統(tǒng)故障率較高,并且處理時只能將泵停止,因此該泵的柱塞潤滑經常處于潤滑不充分狀態(tài),導致填料壽命偏短,最短時只有10天,平均壽命在1個月左右,經常發(fā)生由于填料泄漏而導致的生產波動甚至停車,因此需要對柱塞潤滑注油系統(tǒng)進行改造,使柱塞能夠得到充分的潤滑而延長填料使用壽命,以確保裝置長周期平穩(wěn)運行。
3.2注油系統(tǒng)改造方案
為了改善柱塞填料潤滑狀況,延長填料的使用壽命,設計制作了一套注油系統(tǒng)。如圖3所示,該注油系統(tǒng)采用5個相互獨立的真空注油泵1臺備用,分別為對應的柱塞泵兩側泵頭連續(xù)供油實行強制潤滑,以確保過氧化物泵工作所需。該注油系統(tǒng)的注油量1滴/秒(5個工作泵的總注油量)可調整注油量:0.4-2.5滴/秒(5個工作泵的總注油量),從大油箱到小油箱采用浮球液位自動補給,大小油箱具有現場液位指示。
3.3真空注油泵的工作原理
如下圖4所示,注油器凸輪軸旋轉帶動油泵搖桿臂運動,從而驅動油泵柱塞做上下往復運動;在柱塞向下行程中,作用在柱塞上的大彈簧使其隨凸輪下行,產生的壓差使出口止回閥關閉,進油球閥開啟吸入潤滑油;柱塞下行會在玻璃視窗內產生真空度,這樣,儲油箱內的潤滑油便會通過進油管進入玻璃視窗,我們可以看到單位時間的進油量,從而確定注油泵的注油量,當視窗內的壓力與儲油箱內的壓力(大氣壓力)平衡后,注油泵便停止進油,進油量即為注油泵的注油量;在柱塞向上行程中,氣缸內的潤滑油通過止回閥注射到機器上的潤滑點。
3.4注油系統(tǒng)的標定
為掌握注油系統(tǒng)的運行參數,對該系統(tǒng)的注油量進行了全面的標定。標定采用長城46號抗磨液壓油,將5個注油泵單體的沖程調節(jié)至0%、100%,分別計時60秒,記錄每個注油單體視鏡的油滴數量,重復3次取平均值。具體數據見表1
4、結論
自2013年4月份投用使用該注油系統(tǒng)后,設定注油量1滴/s,柱塞填料連續(xù)運轉達到了5個月,依然沒有泄漏的跡象,結果令人滿意,達到了預期改造的目的,延長了柱塞密封的使用壽命,保證了過氧化物泵的長周期運轉。
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