1、中國(guó)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(yùn)行,裝置分為四大系統(tǒng),分別為壓縮、聚合、擠壓造粒、風(fēng)送系統(tǒng)。聚合系統(tǒng)的引發(fā)劑采用的是過(guò)氧化物,直接由過(guò)氧化物柱塞泵分四點(diǎn)注人到超高壓反應(yīng)器內(nèi)部。改泵采用的是奧地利布勒公司的專(zhuān)利產(chǎn)品超高壓往復(fù)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(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。
2、過(guò)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(qū)動(dòng)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的吸人和排出??刂葡到y(tǒng)如圖1所示,液壓油通過(guò)斜盤(pán)柱塞泵來(lái)升壓,根據(jù)柱塞泵介質(zhì)出口壓力的不同,斜盤(pán)柱塞泵的出口液壓油的壓力在7.2-8.0MPa之間進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)伺服控制閥1來(lái)控制;此泵為雙作用柱塞,通過(guò)換向閥2來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓油的方向變化;斜盤(pán)柱塞泵出口設(shè)有溢流閥,保護(hù)系統(tǒng)不會(huì)超壓。
2.2柱塞泵的密封結(jié)構(gòu)
該泵的柱塞采用填料密封的形式,其填料結(jié)構(gòu)如圖2所示。導(dǎo)向套1材質(zhì)為銅合金,起導(dǎo)向和支撐作用;密封環(huán)2材質(zhì)為銅合金,起支撐和補(bǔ)償作用;密封環(huán)3和4,材質(zhì)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(shè)計(jì)的潤(rùn)滑系統(tǒng)采用液壓伺服供油,柱塞每往復(fù)運(yùn)動(dòng)20個(gè)行程注油0.05cm3,注油量很小,如果系統(tǒng)稍有泄漏便無(wú)法將潤(rùn)滑油注入到潤(rùn)滑部位。柱塞和填料長(zhǎng)期處于油量不足的環(huán)境下運(yùn)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(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注油效果。該注油系統(tǒng)故障率較高,并且處理時(shí)只能將泵停止,因此該泵的柱塞潤(rùn)滑經(jīng)常處于潤(rùn)滑不充分狀態(tài),導(dǎo)致填料壽命偏短,最短時(shí)只有10天,平均壽命在1個(gè)月左右,經(jīng)常發(fā)生由于填料泄漏而導(dǎo)致的生產(chǎn)波動(dòng)甚至停車(chē),因此需要對(duì)柱塞潤(rùn)滑注油系統(tǒng)進(jìn)行改造,使柱塞能夠得到充分的潤(rùn)滑而延長(zhǎng)填料使用壽命,以確保裝置長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行。
3.2注油系統(tǒng)改造方案
為了改善柱塞填料潤(rùn)滑狀況,延長(zhǎng)填料的使用壽命,設(shè)計(jì)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(gè)相互獨(dú)立的真空注油泵1臺(tái)備用,分別為對(duì)應(yīng)的柱塞泵兩側(cè)泵頭連續(xù)供油實(shí)行強(qiáng)制潤(rùn)滑,以確保過(guò)氧化物泵工作所需。該注油系統(tǒng)的注油量1滴/秒(5個(gè)工作泵的總注油量)可調(diào)整注油量:0.4-2.5滴/秒(5個(gè)工作泵的總注油量),從大油箱到小油箱采用浮球液位自動(dòng)補(bǔ)給,大小油箱具有現(xiàn)場(chǎng)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(zhuǎn)帶動(dòng)油泵搖桿臂運(yùn)動(dòng),從而驅(qū)動(dòng)油泵柱塞做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng);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(chǎn)生的壓差使出口止回閥關(guān)閉,進(jìn)油球閥開(kāi)啟吸入潤(rùn)滑油;柱塞下行會(huì)在玻璃視窗內(nèi)產(chǎn)生真空度,這樣,儲(chǔ)油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油便會(huì)通過(guò)進(jìn)油管進(jìn)入玻璃視窗,我們可以看到單位時(shí)間的進(jìn)油量,從而確定注油泵的注油量,當(dāng)視窗內(nèi)的壓力與儲(chǔ)油箱內(nèi)的壓力(大氣壓力)平衡后,注油泵便停止進(jìn)油,進(jìn)油量即為注油泵的注油量;在柱塞向上行程中,氣缸內(nèi)的潤(rùn)滑油通過(guò)止回閥注射到機(jī)器上的潤(rùn)滑點(diǎn)。
3.4注油系統(tǒng)的標(biāo)定
為掌握注油系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),對(duì)該系統(tǒng)的注油量進(jìn)行了全面的標(biāo)定。標(biāo)定采用長(zhǎng)城46號(hào)抗磨液壓油,將5個(gè)注油泵單體的沖程調(diào)節(jié)至0%、100%,分別計(jì)時(shí)60秒,記錄每個(gè)注油單體視鏡的油滴數(shù)量,重復(fù)3次取平均值。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1
4、結(jié)論
自2013年4月份投用使用該注油系統(tǒng)后,設(shè)定注油量1滴/s,柱塞填料連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到了5個(gè)月,依然沒(méi)有泄漏的跡象,結(jié)果令人滿意,達(dá)到了預(yù)期改造的目的,延長(zhǎng)了柱塞密封的使用壽命,保證了過(guò)氧化物泵的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。