干式气柜稀油密封系统优化改造

1、Sep12004Nol5 (serial No1165)2004年9月第5期(总第165期)润滑与密封LUBRICATION ENGINEERING干式气柜稀油密封系统优化改造李成裕(福建三钢(集团)动力能源公司福建三明365000)摘要：分析了干式气柜密封系统存在的问题，并进行了密封结构的改造，取得了良好的改进效果。|关键词：气柜；油圭寸；改进|中图分类号：TB42 文献标识码：B 文章编号：0254 - 0150 (2004) 5 - 119 - 1H | ji.7. !；. . r?. (- ” h '»飞g. - Optimal Reforming of Sparse

2、 Oil Seal System for Dry 2type Gas CabinetLi chengyu(Rower Station of SanmingIron & Steel Corporation ,Sanming36500,China)' i "V .|V' ii ""Abstract:Theproblemswerea nalyzedfor the seal systemof drytype gascab in et,the sealc on structio nwasreformed,a nd good seal result w

3、as obtained.Keywords :gas cab in et;oil seal;improveme ntSep12004Nol5 (serial No1165)Sep12004Nol5 (serial No1165)我公司3万m3干式煤气柜于1989年建成投产， 用于回收三钢内部因生产不均衡时造成的瞬间焦炉 煤气放散量，减少煤气放散，并在煤气发生量减少、 管网压力下降时，及时输出煤气，平衡管网压力，改 善煤气供应质量，保证轧钢加热炉的热工制度的稳 定，提高煤气利用效率，取得了较好的经济效益。1概况111气柜主要性能参数气柜容积：30000m3气柜高度：57192m气柜边数：正十六边形

4、工作压力：6000 ±250Ra112气柜稀油密圭寸系统气柜利用活 塞上的油槽和侧 壁之间的间隙充 满的密封油的油 压与活塞下部储 气压力相平衡而 进行密圭寸，密圭寸 油下流量大小由 滑板控制。通过密封油的循环流动，保持活塞油沟和 底部油沟油位，使气柜稳定运行。系统循环如图1所 示。2存在问题及原因剖析(1) 密封系统损坏泄漏，系统稳态破坏。随着密收稿日期:2004- 04- 28联系人：李成裕，E- mail ：lchy mlmzj1gov1cn1封系统损坏严重，油泄漏量加大，油泵工作时间延 长，特别是夏季，气温较高，两个油泵房油泵连续运 行34h ,最长时间可达12h ,并且停泵

5、时间很短。 夏季，平均每台油泵运行14h/天；冬季，平均每台 油泵运行8h/天，远大于规程规定的小于等于 4h/天。 贴近气柜可依稀听到油泄漏的"叮咚”声。气柜活塞 做全程行走时，站在活塞上可观察到气柜侧壁板有的 地方光滑如镜，有的地方沉积较多油泥，说明气柜活 塞的滑板对气柜侧壁的压紧程度不一致，以及侧壁钢 板变形造成凹凸不平，用钢板尺和角尺测量，侧壁钢 板的最大不平度达5mm,致使活塞行程中有多处泄漏 量较大。(2) 密封油劣化严重，油耗大。气柜密封油原采 用68#机械油，由于68#机械油的油水分离性能较 差，新油加入一个月后检测，油的运动粘度由原来的 50mm2/ s下降到40m

6、m/ s ,从油水分离器和活塞油沟 处可观察到部分机械油乳化程度较严重且油质较脏。3改进的思路和方法干式气柜最关键的部分是活塞密封装置，由于煤 气具有易燃、易爆、有毒等特点，稀油密封系统的可 靠运行，关系到煤气柜中煤气的安全吞吐、 运行人员 的安全，以及劣化密封油对环境造成的污染。(1) 活塞油沟密封装置由专业技术人员进行规范 化施工，特别是注意对滑板与立柱、角部滑板的密封 处理，确保施工质量。调整和更新密封机构元件。停产检修，发现 滑板上的500多个压紧弹簧中有200多个卡死，弹簧 套筒不动作；部分原焊在滑板及活塞上固定弹簧的螺 栓断裂，20多个弹簧脱落，造成 (下转第123页)Sep120

7、04Nol5 (serial No1165)Sep12004Nol5 (serial No1165)©191*2007 China Academic Jcunul Llectionic Publishing I louse Al rights reserved, http:c rik i .net2004年第5期符永宏等：内燃机缸套2活塞环润滑理论模型概述123(2)研究理论是为了指导实践的，目前对缸套2 活塞环润滑理论的研究的最大的实践就是如何在缸 套和活塞环表面进行适当的微观造型才能最大限度 地提高缸套2活塞环摩擦副的润滑性能，从而降低内 燃机的摩擦损耗，提高经济性，延长使用寿命

8、。参考文献1 Rode S1A mixed friction model for dynanically loadedcontactswith applications piston ring lubricationIProdof the 7th Leeds- Lyon Synposiumon Tribology, Lyon , 1980126212 Reynolds O1On the theory of lubrication and its application to Mr1 Beaucham Tower s experiments, including an experimental

9、de2 terminationof theviscosityof olive oil 1Phil11rans1R1Sb1Lond1 , 1886, 177: 157234- I,3 Ting L L , M ayerJ E1Pistonring lubrication and cylinder bore wear analysij!TranslASME1J1 Lub Tech1 , 1974, 96 (3) : 30523314周全保1内燃机活塞环组润滑特性的综合分析1内燃机学报，1991, 9 (3) : 22722315 Castleman R A1Ahydrodynarics theor

10、y of piston ringlubrication1 Physics 1936, 7 : 364 36716 FuruhamaSI A dynanic theory of piston ring lubrication1 Bull JSME , 1960, 2: 291 29717 Down D1 Piston ring lubrication, Part 11Theoreticalanalysisof single ring and a complete ring pack1 Energy ConservationThrough Fluid Film Lubrication, ASME

11、, 19791235218 PatirN , ChengH S1An averageiow model for deternining effectsofthree dimensional roughness on partialhydrodynariclubrication TrarrlASME , Seriesf , 1979, 100: 12 1819 Patir N , ChengH S1Applicationof averageflow model lubrication betweenroughsurfacesASME Trans1 , 1979, 101: 220110 Gree

12、nwodJ A, Tripp J H1 Thecontactof two nationallyflat(上接第119页)滑板与侧壁间隙增大；绝大部分帆 布因腐蚀、磨损等原因，形成大量的孔眼或小口 ，密 封油随煤气飞落到柜底板上，随着冷凝水排走，油损 耗大。通过对损坏的元件进行分析，从保证改造质量 出发，对损坏的螺栓进行修复，更换全部压紧弹簧、 弹簧套筒和帆布，并调整弹簧压力，保证滑板与侧壁 间隙符合要求。气柜的局部侧板进行平整处理，滑板 以冷轧钢板代替原来的热轧钢板，提高弹性，减小侧 板与滑板的间隙。(2) 调整气柜活塞的水平度，并在活塞顶升试验 时对侧壁板进行全程清污处理。(3) 气柜密封油

13、须具有随温度变化小，良好的油 水分离性能，凝固点低、着火点高等特点。在对油的 性能综合分析后，采用干式气柜密封专用油代替 68# 机械油。换油前，对柜底及底部油沟清洗除污。循环 油泵进口加装油过滤器，定期清洗，并定时更换柜底 油沟的水，减少有害杂质对密封油的影响。4取得的效果与结论干式气柜油封系统改造投用后，经一年多的运surfacesProd lnsr1Mech1 Engr , 1971, 28 (1) : 91 96111 Hu Y Z, Cheng H S, et al1 Numerical simulation of piston ring in mixed lubrication:

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15、ranser in a thin2film flow in the presenceof squeezeand shear thinning: application to piston rings1ASME Jour1of HeatTranier, 1997, 119: 249257117 Gulwadi S D1A mixed lubrication andoil transport model for piston rings using a mas2conservingalgprithm1ASME Jour1Of Engl For Gas Tubinesand Power, 1998,

16、 120: 199 208118 Jerzy T, Biao Y1 Analytical solution of piston ring lubrication using mass conserving cavitation alg3rithm1 Tribology Transacations 2001, 43 (4) : 587594119 Dong C H , Jae S L1Analysisof the piston ring lubrication with a newboundarycondition1 Tribology International 2001, 31 (12):

17、753760120 BursteinL , IngmanD1 Poreensemblestatisticsin applicationto lu 2 bricationunderrecipocatingmotion1Tribology Transacations 2000, 43 (2) : 205- 212121 Ronen A , Etsion I1 Frictior2reducing surfacetecturing in reciprc2 cating automtive components Tribology Transacations 2001, 44 (3) : 3593661行，各项运行参数符合规程要求，效果良好。(1) 通过油封系统改进，气柜密封油的泄漏量达 到设计要求。减少了油泵运行时间，油泵运行呈规律 性，每台油泵运行时间小于4h/天。减缓了密封油的 循环速度，使密封油在油水分离器中有足够长的时间 进行分离，避免了密封油的恶性循环，减少了油耗。 油泵运行时间缩短，电耗明显降低,再也听不到因漏 油大而发出的“叮咚”声。(2) 气柜密封油劣化速度减慢。气柜专用密封油加入一个月后检测，运动粘度由55mm2/ s下降到 51mm2/s,且从油水分离器和活塞油沟处观