针对柱塞式计量泵在使用过程中出现的问题采用三柱塞高压往复泵进行改造——本文介绍了3DP三柱塞高压泵的优点，并通过实践证明改造的成功性。

柱塞式计量泵是石油化工、制药和化学等工程中重要的设备，承担着计量与输送的作用。其输送介质的易燃和易爆等特性对设备的安全可靠运行提出了较高的要求。

目前计量泵行业在国内外发展已经比较成熟，但凝胶装置在生产运行中容易出现计量泵的柱塞被拉毛、介质容易泄漏和动力端部件容易损坏等使用问题，严重影响装置“长、满、优”的生产要求，因此，对该凝胶供料装置用泵进行改造势在必行。

原三联计量泵结构形式及其问题分析

三联计量泵主要由液压端驱动端和泵头从动端组成，其柱塞与介质接触，通过填料密封进行介质与空气之间的隔离，靠驱动端的曲轴连杆机构驱动柱塞的往复运动，并通过阀球与阀座之间的相互作用实现介质的输送。

在使用过程中经常出现柱塞拉毛现象导致介质泄漏，同时动力端的零件出现损坏现象。凝胶供料装置中输送的介质含有颗粒，性质类似于洗衣粉，三联计量泵在往复运动过程中，颗粒易进入柱塞与填料函之间的间隙，在无冲洗情况下造成了柱塞的拉毛，而且柱塞直径较大，达到100 mm，自身重力作用加之颗粒阻塞，造成了柱塞的损坏。柱塞损坏导致填料密封的失效，产生液体泄漏。颗粒的阻塞同时导致了柱塞的超压运行，使动力端产生大量的热量和集中应力，同时泄漏介质进入动力端导致了润滑油的失效及零件的腐蚀，动力端失效。

3DP高压柱塞泵结构及优点

根据现场使用条件及要求，选用3DP60-5.25/2.2三柱塞高压往复泵，外形图如图1所示，其内部结构如图2所示。

图1 3DP三柱塞高压往复泵外形尺寸图

图2 3DP三柱塞高压往复泵结构图

3DP增压往复泵液力端采用整体式对称结构，动力端采用强制润滑，泵机组效率不低于78%。该机型运行可靠性好，节电效果好。曲轴设计使其输入端无附加弯矩载荷，采用高强度合金模锻件加工，经回火或正火处理提高韧性，轴颈表面经硬化工艺处理，保持曲轴径与轴瓦表面硬度差，以保证曲轴的正常使用寿命达到3年以上。设计采用泵柱塞低线速度运行理论，使用大推力柱塞符合化工泵的技术要求，以保证平稳运转，延长密封寿命。通过调节密封段结构改变填料箱摩擦副阻力来改善柱塞回程时传动件受力状态。柱塞密封采用组合式填料密封，采用预压式高温石棉纤维填料，柱塞表层采用电镀和化学复合镀硬化处理以提高耐磨性。进出口阀密封偶合组件采用热处理性和耐磨性能好的材料，保持硬度差以提高寿命，并配备有安全阀。

改造措施分析

柱塞易拉毛现象的解决方案

3DP60-5.25/2.2三柱塞高压往复泵柱塞填料函具备冷却水冲洗功能，保证入口压力，当含有微小颗粒物的介质随柱塞带进到填料函的时候，冷却水会很快将其冲洗掉，不会让颗粒物堆积对柱塞产生刮伤和拉毛，同时可以对填料与柱塞间起到润滑和冷却作用，提高填料密封的使用寿命。

减小柱塞直径，降低柱塞自重。原来的3HJZ-1500X3/0.8计量泵的柱塞直径为100 mm，其自身重力也很大，这样在填料函对颗粒物的摩擦就更大。而3DP60-5.25/2.2三柱塞高压往复泵的柱塞直径为62 mm，柱塞直径不大，其自身的重力也不大，这样对颗粒物的摩擦也会小的很多。

增加柱塞表面光洁度及硬度，提高表面抗摩擦能力。对柱塞表面经行喷涂WC，提高柱塞表面硬度及自润滑性能。

介质泄漏现象的解决方案

在柱塞不被拉毛和损坏的情况下，介质是不容易泄漏的。

提高出口压力，满足工况变化。原来3HJZ-1500X3/0.8计量泵的出口可能会产生堵塞，造成出口压力升高，使泵经常超压运行，造成液压腔压力过高，介质产生泄漏。3DP60-5.25/2.2三柱塞高压往复泵的出口压力是2.2 MPa，远远高于过去的0.8 MPa，将有效满足现场出口压力工况的变化。

增加填料密封能力。3DP60-5.25/2.2三柱塞高压往复泵的填料函更牢固和紧密，填料也多了1道，增加密封面长度。

动力端零件易损坏现象的解决方案

设置多道油封：3DP60-5.25/2.2三柱塞高压往复泵的链接体和动力端采用了2道油封，可以避免润滑油的泄漏，同时可以防止停机过程中灰尘的进入，在相比较计量泵的一道油封更可靠有效。

避免介质进入动力端：采用两道油封增加保护性，同时柱塞的可靠性避免可介质的泄漏，两面来保证动力端的安全。

增加曲轴的承载能力：在此次的设计过程中将往复泵的设计压力由原来的0.8 MPa提高到2.2 MPa，这足以满足现场工况压力不稳定的情况。

结语

通过三柱塞高压往复泵的工艺保证及材料选择，替代柱塞计量泵，并对问题进行分析解决，经实际生产运行，完全满足装置要求，取得了较好的经济效益。