[发明专利]用于聚乙烯轴流泵的机封冲洗自适应补偿系统

说明书

本发明属于轴流泵机封冲洗技术领域，具体涉及一种用于聚乙烯轴流泵的机封冲洗自适应补偿系统。本发明包括带有泵腔的泵体，泵体内布置有前端轴承，其特征在于：包括轴线铅垂布置的补偿式活塞缸，该补偿式活塞缸的回程腔位于进程腔上方处；进油补偿管路一端连通回程腔而另一端连通高速泵所在的前端冲洗管路，平衡管路一端连通进程腔而另一端连通前端轴承所在的润滑腔。本发明实现了冲洗中断后的冲洗液的即时在线补偿功能，从而确保泵腔内轴承的持续润滑及冷却效果，确保了高密度聚乙烯生产的安全性和持续性。

技术领域

本发明属于轴流泵机封冲洗技术领域，具体涉及一种用于聚乙烯轴流泵的机封冲洗自适应补偿系统。

背景技术

环管反应器循环轴流泵是高密度聚乙烯也即HDPE工艺的核心设备，其运行状况直接影响整个装置的安全生产。轴流泵泵腔及密封腔压力高，介质极其危险，选用安全可靠的密封冲洗方案尤为重要。部分HDPE轴流泵采用Plan32+52冲洗方案；此时，要保证轴流泵安全长周期运行，除确保机械密封的安全性外，冲洗液能持续稳定的提供也是该轴流泵安全可靠运行的一个关键因素。

HDPE轴流泵为端进顶出的结构形式，泵体为长半径弯头与法兰焊接而成，法兰的压力等级为600lb。靠近叶轮的泵腔内配置作为前端轴承的滚动轴承，滚动轴承通过外冲洗液进行降温与润滑。工作时，由于冲洗液压力始终高于环管反应器内部压力，进而能有效的防止环管反应器中的带有固体颗粒的介质进入到轴承内。此外，如图1所示的，外部机械密封为承受高压的串联密封，中间的腔体通过缓冲液罐进行换热与润滑，机械密封内外机封端面、缓冲液罐全部是按照环管工艺最高承压来进行设计。一旦内侧机封端面泄漏，高压的冲洗液进入缓冲液罐，缓冲液罐液位上升，到达高液位后报警。当压力高到一定程度，缓冲液罐顶部的安全溢流阀开启，冲洗液溢流到火炬管路，可防止高压易燃易爆的冲洗液泄露到大气侧。在此过程中，现场操作人员会根据机封泄露程度选择及时中止工艺反应，如对轴流泵进行紧急停车操作。

在上述现有方案的基础上，其实际遭遇的问题在于：Plan32+52冲洗方案的冲洗液为环己烷，单台泵消耗量为1m³/h左右，两台泵的总冲洗量只有2m³/h左右，压力为4.5MPa以上，扬程约900m。该冲洗液只能通过高速泵来推动，而高速泵受高速齿轮箱、密封寿命的影响，存在出故障的可能。高速泵停机后，前端冲洗管路失去动力而自动中断，使得泵腔内的轴承得不到润滑与冷却，这会短时间内导致轴承出现迅速发热乃至刮伤、抱死等情况，严重影响装置的安全生产，且仅靠单纯的监控方式根本无法避免上述现象发生，亟待解决。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于聚乙烯轴流泵的机封冲洗自适应补偿系统，其实现了冲洗中断后的冲洗液的即时在线补偿功能，从而确保泵腔内轴承的持续润滑及冷却效果，确保了高密度聚乙烯生产的安全性和持续性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

用于聚乙烯轴流泵的机封冲洗自适应补偿系统，包括带有泵腔的泵体，泵体内布置有前端轴承，其特征在于：包括轴线铅垂布置的补偿式活塞缸，该补偿式活塞缸的回程腔位于进程腔上方处；进油补偿管路一端连通回程腔而另一端连通高速泵所在的前端冲洗管路，平衡管路一端连通进程腔而另一端连通前端轴承所在的润滑腔。

导叶的底端叶片内设置有夹层式的第一进液口，该第一进液口的进口连通所述前端冲洗管路的同时，第一进液口的出口由下而上的贯穿润滑腔的底壁从而连通润滑腔；导叶的顶端叶片内设置有夹层式的第二进液口，该第二进液口的进口端连通所述平衡管路的同时，出口端贯穿润滑腔的顶壁从而连通润滑腔。

所述平衡管路上设置有可切换及清理平衡管路内固体颗粒的双联过滤器。

该系统还包括供油管路，所述供油管路上布置补油泵，且供油管路的两端分别连通缓冲液罐和补偿式活塞缸的回程腔。

所述进油补偿管路和平衡管路之间桥接有压差测量管路，压差测量管路上布置有压差变送器。