浅谈转炉除尘浊环系统水泵的优化改进论文
1 转炉除尘水水泵介绍
第三炼钢车间是60t 转炉生产设备,转炉除尘水水泵为转炉除尘系统配套设施,该泵站主要包括循环水泵站、斜板污泥沉淀及污泥处理三部分。转炉除尘水水泵主要功能是向转炉烟气回收一文、二文设备提供循环水,用于净化转炉烟气中的粉尘、颗粒、降低烟气温度,便于煤气引风机回收。
2 转炉除尘水泵使用中存在的问题
根据60t 转炉烟气净化、冷却要求,转炉一文用水量为160-170m3/h,二文用水量为170-180m3/h。系统除尘水原设计供水泵为单级单吸离心泵,在使用过程中,离心泵故障率高,水泵经常出现振动大、噪音大、叶轮冲刷严重、底座基础松动等现象。每台离心泵泵头使用寿命周期仅为2 个月,备件修复费用及人工劳动量大。
3 原单级单吸离心水泵选型分析
IS 系列卧式离心水泵,主要用于供输送清水及物理化学性质类似于清水的其它液体用,使用介质温度t ≤ 80℃。同时IS型单级单吸离心泵设计特点:转速能达到2900r/min,吸入口直径为50 ~ 200mm,流量大、扬程高,密封方式为填料密封,性能良好,壳体及叶轮为铸铁材质耐磨、耐冲刷,整体性能稳定。
4 存在问题分析
随着车间转炉吹炼工艺的不断优化改进,转炉吹炼过程中加入大量氧化钙、萤石、白云石、钢渣等辅助材料,用于转炉造渣及降低车间生产成本,导致转炉除尘用水水中杂质含量较高,除尘水为浊环水,水中:氯离子≤ 700mg/L;PH=7 ~ 10;悬浮物< 50mg/L;总硬度< 50mg/L(以碳酸钙计)。以上问题因素,导致原单级单吸离心泵出现问题概括如下:
(1)转炉除尘水为浊环水,水中颗粒状杂物多,工作条件差别大导致水泵易损坏,叶轮表面气蚀、冲刷严重。
(2)匹配电机功率大,转速高,水泵体积较小,易造成水泵轴承振动大、联轴器弹性垫损坏,产生振动、噪音、水泵壳体断裂。
(3)水泵长时间振动造成底座水泥基础损坏,地脚螺栓松动,每年需重新制作水泥基础,费时费力。
5 对除尘水水泵现有问题改进方案
现有转炉吹炼工艺要求及辅料的加入,导致烟气净化水中悬浮物含量达到1.0 ~ 1.5mg / L,水质呈弱碱性,水质总硬度达到35mg/L(以碳酸钙计),水质整体杂质含量较大。转炉工况不能改变,结合目前单级单吸离心泵常见故障,对转炉除尘水输送水泵优化改进:
(1)采用双吸叶轮使轴向力减小到最低,增加了叶轮的'耐冲刷性能,以适应不同工况要求,提高效率。
(2)根据泵体受力情况采用双蜗壳形式减少径向力,轴承受力小,振动减小,寿命长。
(3)泵体便于安装,进口无漩涡,减少气蚀现象,运行平稳损耗低。
(4)轴承采用油脂润滑,维护方便,轴承规格加大,寿命长,同时尾端轴承采用轴承衬套加键安装,固定可靠牢固。
(5)轴封采用非石棉软填料,摩擦功耗小,无泄漏,机封轴套为不锈钢材质,避免锈蚀。
(6)泵轴轴适度加粗,采用优质材料、刚性好、强度高,运行平稳,
(7)配用可焊接钢底座,具有耐冲击、韧性好的特点,轻便耐用。
结合实际情况,在不改变现有除尘水泵电气控制系统,在选择配套电机功率相同的前提下,改造更换泵头型式,根据目前三炼钢除尘水泵实际运行参数,总管流量358m3/h,扬程98m。新单级双吸离心泵较原单级单吸离心泵具有以下优点:
(1)进水口管径较原尺寸增大, 由DN125 更改为DN200,改变了原水泵吸水时管路不畅造成的紊流、振动现象。
(2)匹配电机功率相同的条件下,水流量增加,满足转炉烟气系统净化、冷去供水需求。
6 效果验证
三炼钢转炉除尘水水泵优化改进项目于2013 年11 月份炉役期间实施完成,经过近期的实际使用效果验证,新选型离心泵能满足系统供水需要。同时泵组运行稳定,故障率有效降低,取得较好的使用效果。
7 结语
三炼钢转炉除尘水水泵优化改造达到了最初的目的要求,将单级单吸离心泵更改为单级双吸离心泵以后,泵组振动大、运行噪音现象有效减少,整体运行稳定、故障率低,水流量增大,满足了车间转炉烟气净化、冷却需要,达到了降低维修费用及人员劳动量的目的,取得良好的使用效果,直接及间接经济效益十分可观。
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