油浆泵的介质为高温油浆,含有催化剂颗粒,运行工况相对恶劣,机械密封的寿命普遍不长,经常会发生泄漏,严重影响生产和操作的安全。对油浆泵机械密封泄漏原因进行了分析,发现产生泄漏因素主要有:在动环与轴套的密封处有高温油浆和催化剂颗粒,从而造成动环与轴套发生相对运动、堵塞甚至卡死,因而导致端面密封比压降低发生泄漏;在密封腔内的高温介质,使得密封环热裂和变形,介质中的催化剂颗粒进入摩擦副,对密封面产生破坏。本文以某一型号油浆泵机械密封的实际运行工况为研究对象,从设计和使用上分析了原用机械密封结构失效的原因;概述了油浆泵原用机械密封的结构、材料和冲洗方案,对油浆泵原用机械密封从上述三个方向分别进行改进和优化,并对封油系统进行改造。利用ANSYS中的FLUENT软件,建立了油浆泵机械密封摩擦副有限元分析模型,并通过热流固耦合对模型进行了分析,得到了密封腔的温度场、速度场和压力场分布。对机械密封的传热特性进行了分析,研究了机械密封端面不同的宽度、材料和不同转速下对密封端面温度的影响,为设计、优化机械密封提供了理论依据。根据油浆泵的实际运行工况,针对泄漏原因,明确了其机械密封泄漏监控系统任务,设计了一套基于“PLC+DCS”的控制系统技术方案。将单端面密封结构改为双端面密封结构,其中一级密封是主密封,二级密封为辅助密封。一级密封采用PLAN32冲洗方案,二级密封采用PLAN53A储罐隔离液循环冲洗方案。对PLC和测量传感器进行了选型,实现了对油浆泵机械密封隔离冲洗系统的液位、压力、温度、冲洗量监控。PLC负责现场数据采集与控制,完成监测与控制,同时将数据上传至DCS,实现远程监测。本系统对于油浆泵机械密封的泄漏问题能够进行实时监控,设备运行的维护量也大大降低。