一种低水耗脱硫泵系统的制作方法

1.本实用新型涉及脱硫工艺技术领域，尤其涉及一种低水耗脱硫泵系统。


背景技术：

2.随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的渴求也不断增加，可是能源供给时产生的燃煤烟气中的so2已经成为大气污染的主要原因，减少so2污染已成为当今大气环境治理的当务之急。现如今通常使用烟气脱硫泵来对燃煤烟气进行处理。
3.例如，中国实用新型专利cn 203770145u公开了一种脱硫泵，其包括吸入接口、主轴、泵体、叶轮、机械密封轴套、机械密封，泵体中部设置有主轴，所述叶轮设于主轴的端部，所述主轴靠近叶轮侧设有机械密封轴套，机械密封轴套内设有机械密封，所述叶轮为经过水力优化设计，在叶轮前后设置有前耐磨板和后耐磨板。采用本实用新型的技术方案，通过采用前后耐磨板和特殊的改进的材料，能够提供一种脱硫泵的耐磨、耐腐性能，延长了一种脱硫泵的使用寿命，同时通过对叶轮进行了水力优化设计的改进，提高了泵的效率，节约了能源。
4.实际应用中，如上述脱硫泵中的密封结构一般均需要外接冲洗水，冲洗水可以在机械密封结构中形成水膜以实现密封，降低机械密封的温度，同时还可以在极端情况下将泄漏处的脱硫浆液或一些零件磨损的碎片带出机械密封结构。
5.但是，现有的脱硫处理过程中往往需要多个脱硫泵同时运作，多个脱硫泵中的冲洗水通过同一个冲洗水源集中供应，并且在经过机械密封后直接排出。此时冲洗水仅会作用一次便作为废水等待排出，利用效率不高，再加之机械密封处产生的冲洗水泄漏，以及脱硫浆液泄漏产生的污染水，脱硫的过程中就会产生极大的水耗，造成水资源浪费的现象。很显然这样的结构形式和国家大力倡导的节能减排国策背道而驰，对机械密封系统改造已经迫在眉睫。


技术实现要素：

6.有鉴于此，有必要提供一种低水耗脱硫泵系统，用以解决现有的脱硫泵的机械密封需要消耗过多水的问题。
7.本实用新型提供一种低水耗脱硫泵系统，包括脱硫泵本体和内置有冲洗水的储液罐，其中脱硫泵本体包括泵体、主轴、主轴密封装置和收集室，其中主轴安装于泵体内，主轴密封装置套设于主轴，主轴密封装置包括冲洗水进口和冲洗水出口且均与储液罐连通，以循环使用冲洗水对主轴进行密封；收集室包围住主轴密封装置，且连通储液罐，用于收容泄漏的冲洗水并输送回储液罐。
8.优选的，收集室和储液罐通过管道连通，且连通的管道上有过滤器。
9.优选的，主轴密封装置为包括两个动环、密封环和两个静环，其中两个动环分别固定套设于主轴；密封环套设于主轴；两个静环均可滑动地套设于主轴，两个静环互相背离的两端分别可操作性地抵接于两个动环，两个静环和密封环以及主轴的周面合围成一个密封
腔体，密封腔体通过一个冲洗水进管道和一个冲洗水出管道连通储液罐。
10.优选的，还包括压力源管道和压力变送器，其中压力源管道的一端连通储液罐；压力变送器的探测口连通于储液罐的内部空间。
11.优选的，压力变送器安装于压力源管道，压力变送器的探测口通过压力源管道连通储液罐的内部空间。
12.优选的，压力变送器安装于冲洗水出管道，压力变送器的探测口通过冲洗水出管道连通储液罐的内部空间。
13.优选的，还包括观察窗和循环泵，观察窗安装于储液罐，循环泵安装于冲洗水进管道。
14.优选的，还包括液位变送器，液位变送器安装于储液罐。
15.优选的，还包括补液泵，补液泵连通于储液罐。
16.优选的，还包括旁路进水管和旁路出水管，旁路进水管的一端连通主轴密封装置；旁路出水管的一端连通主轴密封装置。
17.本实用新型提供的一种低水耗脱硫泵系统，工作时泵体内的主轴转动，主轴密封装置将主轴密封，以储液罐内的冲洗水为密封液，防止脱硫浆液沿主轴的表面泄漏。使用时冲洗水进入到主轴密封装置内，作用完后回流至储液罐中，等待下一次作用，形成循环。同时，收集室包围住主轴密封装置，收集主轴密封装置处泄漏的冲洗水，然后可将收集的冲洗水输送回储液罐。相比于现有的脱硫泵，本实用新型通过储液罐实现了冲洗水循环系统，机械密封水源的稳定，还循环利用了冲洗水。当主轴密封装置处发生冲洗水泄漏时，收集室又可以将其回收，防止了冲洗水掉落至现场地面造成浪费，大幅度地降低了脱硫时所需的水耗，节能环保，提高经济效益。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的低水耗脱硫泵系统一实施例的结构示意图；
19.图2为图1中a处省略了收集室的局部放大图。
具体实施方式
20.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
21.结合图1所示，本实用新型提供一种低水耗脱硫泵系统的一实施例，该低水耗脱硫泵系统包括脱硫泵本体1、冲洗水进管道2、冲洗水出管道 3、储液罐4。其中脱硫泵本体1包括泵体(图中未示出)、主轴101、主轴密封装置102和收集室103。泵体即为脱硫泵本体1中包括外壳、轮叶等零件在内的统称。主轴101在泵体内驱动轮叶转动，使脱硫浆液循环流动以便吸收so2。主轴密封装置102套设于主轴101，用于将转动的主轴101与轮叶所在的腔体之间的缝隙密封，防止脱硫浆液沿主轴101漏出。冲洗水进管道2的一端连接于主轴密封装置102，冲洗水出管道3的一端连接于主轴密封装置102，二者的另一端均连接于储液罐4，用于循环地为主轴密封装置102供给冲洗水形成密封。收集室103包围住主轴密封装置102，且连通储液罐4，用于收容泄漏的冲洗水并输送回储液罐 4。
22.本实用新型提供的一种低水耗脱硫泵系统，工作时泵体内的主轴101 转动，主轴密封装置102将主轴101密封，防止脱硫浆液沿主轴101的表面泄漏。主轴密封装置102所需的冲洗水存放于储液罐4内，使用时冲洗水从冲洗水进管道2进入到多断面机械密封器，作用完后从冲洗水出管道3回流至储液罐4中，等待下一次作用，形成循环。当主轴密封装置102处发生冲洗水泄漏时，收集室103又可以将其回收，防止了冲洗水掉落至现场地面造成浪费，大幅度地降低了脱硫时所需的水耗，节能环保，提高经济效益。
23.下面将对上述部件分别进行更加详细的说明：
24.本实施例中的冲洗水进管道2和冲洗水出管道3均为一种优选的实施方式，实际中根据具体情况的不同，也可以将二者省略，例如，将机械密封和储液罐直接连接。
25.结合图2所示，作为优选的实施例，本实施例中的主轴密封装置102 选用双端面机械密封器，具体为：本实施例中的主轴密封装置102包括两个动环1021、密封环1022和两个静环1023，其中两个动环1021分别固定套设于主轴101，即随主轴101一同转动，两个动环1021的具体形状结构不相同。密封环1022套设于主轴101，两个静环1023均可滑动地套设于主轴101，密封环1022和静环1023均不跟随主轴101转动，两个静环1023的具体形状结构不相同。
26.两个静环1023和密封环1022以及主轴101的周面合围成一个密封腔体，两个静环1023互相背离的两端分别可操作性地抵接于两个动环 1021。冲洗水进管道2的一端连通密封腔体，冲洗水出管道3的一端连通密封腔体。当冲洗水进入密封腔体后，其压力会驱动两个静环1023分别向两个动环1021移动，并且冲洗水会在静环1023和动环1021的微小缝隙中形成薄薄的水膜，将主轴101和泵体的连接处密封，防止脱硫浆液泄漏。
27.与现有的单端面机械密封器相比，本实施例中的双端面机械密封器具有两个密封端面，当一个密封端面失效时，另一个密封端面仍旧可以起到密封的效果。从而降低了发生泄漏的概率，降低了水耗，保证脱硫时的工作稳定。此外，主轴密封装置102一般为封闭式的密封腔体，不会发生像单端面机械密封器因其开放式密封导致的机封水外漏、主轴101 处甩水，影响现场环境卫生等不良现象。
28.可以理解的是，本实施例中的双端面机械密封器仅作为一个优选实用新型实施方式举例，并不限定实际实施时所使用的主轴密封装置102 的种类。例如，也可以使用如三端面机械密封器，其包括沿主轴101轴向设置的两个密封端面和一个沿主轴101径向设置的一个密封端面。甚至可以使用更多数量的密封端面的机械密封器以达到更好的密封效果和防泄漏效果。同样地，内部动环1021与静环1023等零件的具体连接方式也并不限于附图中所显示的样子，仅需能实现前文描述中的功能即可。
29.作为优选的实施例，本实施例中的收集室103为圆筒形的壳体，由金属制成，包围住主轴密封装置102，冲洗水进管道2和冲洗水出管道3 从收集室103上穿出，且连接处通过橡胶环密封。收集室103通过管道和储液罐4连通，将其收集到的冲洗水输送回储液罐4。该连通管道上还设置有输送泵和过滤器(图中均未示出)，输送泵可以提高冲洗水回流能力，过滤器用于过滤出冲洗水内可能含有的杂质。
30.进一步地，本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统还包括压力源管道5和压力变送器6。其中压力源管道5的一端连通储液罐4，压力源管道5的另一端用于连接现场的外接气源，例如空压机等。压力变送器6的探测口连通于储液罐4的内部空间。压
力源即用于对储液罐4内进行冲压，一般为略高于泵内压力2bar，使运行更加稳定，即使机械密封泄漏，高压气体会将储液罐4内液体压入泵内。
31.现有的脱硫泵中的机械密封往往是在机械密封已经严重泄漏，浆液溢出之后才会发现密封故障。工人需要不停巡查才能及时发现机械密封故障，从而停泵检修，而此时机械密封损坏已经不可逆，冲洗水已被大量污染。而本实施例中的压力变送器6用于和现场的警报器、上位机、工作人员的手机等控制设备电性连接，用于实时监控压力状况。当机械密封故障，压力下降时，操作人员手机会收到警报，提醒机械密封故障时，即本实施例中的主轴密封装置102发生故障，及时处理。
32.作为优选的实施例，本实施例中的压力变送器6安装于压力源管道5，压力变送器6的探测口通过压力源管道5连通储液罐4的内部空间，即压力变送器6主要用于检测储液罐4内的气压。
33.本实用新型还提供又一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统中的压力变送器6安装于冲洗水出管道3，压力变送器6的探测口通过冲洗水出管道3连通储液罐4的内部空间。这样压力变送器6主要用于检测储液罐4内的液压。
34.本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统中还包括液位变送器7，液位变送器7安装于储液罐4。本实施例中的液位变送器 7安装于储液罐4顶部，其探测部分延伸至储液罐4内的液面以下，根据不同比重的液体在不同高度所产生压力成线性关系的原理，实现对水、油及糊状物的体积、液高、重量的准确测量和传送。与压力变送器6相同，液位变送器7同样和现场的警报器、上位机、工作人员的手机等控制设备电性连接，用于实时监控储液罐4内的液面状况，即使发现冲洗水泄漏并处理。
35.容易理解的是，在实际应用时，压力变送器6和液位变送器7可以选用任意型号以及具体类型，本实施例中并未做过多的限制，仅需实现通过压力变送器6和液位变送器7实现压力和液位的监控即可。
36.本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统还包括补液泵8，补液泵8连通于储液罐4。本实施例中的补液泵8与储液罐4的连接口位于储液罐4底部。顾名思义，补液泵8用于在冲洗水不足时向储液罐4内补充冲洗水。
37.本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统还包括观察窗9，观察窗9安装于储液罐4，使工作人员可以直观地观察到储液罐 4内的情况。还可以在液位变送器7故障或一些其他的突发情况下保证对储液罐4内液面情况的把控。
38.本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统中的储液罐4的底部还具有排液口10，该排液口10处安装有一阀门，该阀门为常闭状态。排液口10不仅可以用来排出储液罐4内的冲洗水，更重要的是其可以起到取样测试的作用，具体为：当储液罐4内的压力和液位变化很微小时，其不会触发警报，但是也会提醒操作人员手机。所以这时操作人员即可对储液罐4补压或者补液，操作人员亦可通过排液口10取样，来判断浆液是否侵袭储液罐4来进一步判断机械密封的运行情况。
39.本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统还包括循环泵11，循环泵11安装于冲洗水进管道2。循环泵11使冲洗水的循环更加顺畅，脱硫时运行更加平稳。还可以提高冷却主轴密封装置102时的热交换效率。可以理解的是，循环泵11也可以安装于冲洗水出管道3 上，实际实施时可以根据现场条件灵活地调整。
40.作为优选的实施例，本实施例中的冷却水进管道、冷却水出管道、压力源管道5、补液泵8和储液罐4的连接管道上均安装有阀门来控制通断。方便工作人员检修以及在一些紧急情况下的特殊操作。本实施例中均选用手动阀门，而实际实施时也可以选用电动阀门来提高自动化程度。
41.本实用新型还提供一优选的实施例，该低水耗脱硫泵系统还包括旁路进水管和旁路出水管(二者均未在图中示出)，旁路进水管的一端连通主轴密封装置102，另一端用于连接集中供水的冷却水源。旁路出水管的一端连通主轴密封装置102，另一端连接于吸收塔等回收设备。现有脱硫泵中的机械密封共用一路系统冷却水源，当系统冷却水源故障或检修断水时，会造成脱硫岛多台脱硫泵机封失水损坏机封停运脱硫泵，直接降低脱硫效率乃至机组减负荷运行。而本实施例中的储液罐4检修时，本机可以通过旁路进水管和旁路出水管以集中供水的方式保证系统不间断运行，不会影响脱硫效率。
42.本实用新型提供的一种低水耗脱硫泵系统，工作时泵体内的主轴101 转动，主轴密封装置102将主轴密封，以储液罐4内的冲洗水为密封液，防止脱硫浆液沿主轴101的表面泄漏。使用时冲洗水进入到主轴密封装置102内，作用完后回流至储液罐4中，等待下一次作用，形成循环。同时，收集室103包围住主轴密封装置102，收集主轴密封装置102处泄漏的冲洗水，然后可将收集的冲洗水输送回储液罐4。相比于现有的脱硫泵，本实用新型通过储液罐4实现了冲洗水循环系统、机械密封水源的稳定，还循环利用了冲洗水。当主轴密封装置102处发生冲洗水泄漏时，收集室103又可以将其回收，防止了冲洗水掉落至现场地面造成浪费，大幅度地降低了脱硫时所需的水耗，节能环保，提高经济效益。
43.例如：以现有机械密封冲洗管路按dn20计算，会产生约为0.2l/s 的水用量，一小时水用量约为0.2
×
3600s＝720l(0.72吨)，一天用水量约为0.72
×
24＝17.28吨，20台脱硫泵全开一天会产生约为17.28
×ꢀ
20＝345.6吨的冲洗水用量。而采用本实施例中的低水耗脱硫泵系统后，仅一台低水耗脱硫泵系统的年节水量便可轻松达到6000 吨，用水量的减少也进一步降低了后部水处理的压力和成本。可见本实用新型具备很好的实用性及经济效益。
44.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
45.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。