一、PLCF脱硫長軸液下ポンプの概要

PLCFポンプシリーズは、同社がPLCシリーズポンプの開発に基づいて、発電所の排ガス脱硫地下槽のステーションに対して設計開発された長軸液下ポンプ（吸収塔ピットポンプとも呼ばれる）であり、その液下深さは3～6米は、懸濁粒子、腐食、摩耗性媒体、粘性媒体、スケール特性を有する液体、ガスを含む液体を輸送するのに適している。このポンプの設計、機械全体の信頼性が高く、使用寿命が長く、発電所の排ガス脱硫分野に広く応用されている。独自に設計されたスマート監視保護装置は、国の実用新案特許を取得している。

二、PLCF脱硫液下ポンプ構造の特徴

（1）セグメント構造を採用し、各セグメントは鉄骨軸である、ベアリングの両面に防塵カバーが付いており、グリースを入れない。強制潤滑装置は密封寿命を保証する。

（2）羽根車は閉じ式の幅流から羽根車までであり、固媒体を含む通過に有利であり、閉塞現象を発生させない、羽根車は前背羽根を有し、前背羽根は媒体のポンプ入口方向への還流を阻止するために用いられ、背羽根は軸方向力と見地軸方向の漏洩圧力をバランスさせてポンプ効率を高めるために用いられる、

（3）軸封は集装式両端面機械密封構造を採用し、ポンプが液下で長時間安定して運転することを確保する。

（4）国家実用新案特許を取得したインテリジェント監視保護装置は、作動液の漏洩を防止し、密封運転の外部環境を改善し、機封失効による軸受損傷の技術問題を克服し、ポンプ全体の信頼性と使用寿命を高めた。この装置は設計が巧妙で、構造が簡単で、製造しやすく、使用効果が高い。

（5）軸径が太く、軸段差が少なく、軸の鋼性が良い。

（6）支持管、軸受箱の設計は鋼性がよく、ポンプの運転は安定している。

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三、モデルの意義

例：PLCF65-310

PLCF――耐摩耗耐腐食長軸液下ポンプ

65――排出口直径

310――インペラ外周直径

四、液下脱硫ポンプ構造解析

現在、脱硫システムで使用されている液下ポンプ構造は、無軸シール構造と軸シール構造（機械的シール）との2種類がある。

1）無軸シール機構

上図のように1図示したように、インペラハブとリアシュラウドの間には軸シールがなく、大きな隙間が残っている。このような構造は通常のスラグスラリー下ポンプに多用され、スラリープールの深さは≦2.5m脱硫システムにおける液下ポンプへの使用は少ない。このような構造が脱硫系長軸液下ポンプに使用される場合、主に2つの問題がある。1つ目はポンプ運転時に羽根車の片持ちが長いため、遠心力の作用の下で、たわみが大きく、ポンプの振動を引き起こし、運転できないこともある、第二に、軸封がないため、ポンプ軸は腐食性媒体の中で高速に運転し、ポンプ軸材質の耐食性に対する要求が高い。

2）メカニカルシール機構

脱硫系長軸液下ポンプの軸封は機械密封を採用することが多く、構造は図のように2を参照してください。

縦型ポンプインペラは液下で高速回転するため、大きな径方向力が発生し、ポンプ軸の運転時、機械密封取付所で発生する撓みが大きく、密封面間の受力を不均一にし、密封効果がよくない。そのため、メカニカルシールの上に支持を設置し、カンチレバーの長さを小さくし、転がり軸受支持を採用することが多い。同時に機械密封を採用することでスラリーとポンプ軸との接触を効果的に防止でき、軸材質は普通の材質を選択すればよく、耐食性材料の採用を避けてコストを増加させる。

五、脱硫系長軸液下ポンプ軸封構造の要点

脱硫システムにおいて、長軸液下ポンプの軸封は機械密封を採用しなければならない。長軸液下ポンプの特殊な使用状況のため、機械密封に対する要求はまた普通の機械密封とは異なる。

1）粒子媒体中で摩擦副が耐摩耗性及び耐摩耗性を有することを保証するために、摩擦副材料の硬度は砥粒の硬度より高くなければならない。一般に、硬対硬対を選択することができ、材質は炭化タングステンまたは炭化ケイ素であることができる。炭化タングステンに比べて炭化ケイ素はより高い硬度を持ち、より良い熱伝導率、化学安定性が良く、また自己潤滑性があるが、コストが高い。同時に、摩擦副の幅も清水ポンプ用機械密封の摩擦副より広く、しかも摩擦副は鋭いエッジを持って、できるだけ固体粒子が密封面の間に入るのを防止しなければならない。スプリングは静止型であり、静環を用いて補償を行い、スプリングをキャップ内に置き、固体粒子と接触せず、摩耗を減少し、スプリング閉塞による失効を回避でき、補償の柔軟性、安定、信頼性を保証した。

2）スラリー中に大量の媒体粒子が含まれているため、ポンプ停止後の粒子が機械密封摩擦副周囲に堆積するのを避けるため、ポンプの次回起動運転に影響を与え、密封チャンバを開式に設計し、脱硫システム中の逆洗浄水が密封チャンバ内の媒体粒子を持ち去るのにも有利である。

3）密封キャビティ構造設計上、密封キャビティ内の気体が空になることを保証し、機械密封乾燥摩擦を回避し、リアポンプハウジングに排気孔を穿孔しなければならない。

4）スラリーの固体含有量によって、機械的封止を選択する構造形態が異なる。スラリーの含有固体量が低い場合、片端面機械シールを採用し、媒体自体によって機械シールを冷却、潤滑するが、機械シールの構造設計に注意して、摩擦副周囲における媒体粒子の堆積をできるだけ避けるべきである。スラリーの含有量が高い場合、媒体の潤滑効果は粒子の増加によって悪くなるため、両端面機械シールを採用し、外加軸シール水によって機械シールを冷却、潤滑、シールなどを行う。

六、脱硫長軸液下ポンプのまとめ

脱硫系長軸液下ポンプでは、すべて液下軸受支持を採用し、インペラのたわみを小さくし、振動を回避する。スラリー濃度が比較的小さい場合、片端面無洗浄水を用いて機械的に密封する。スラリー濃度が大きい場合は、両端面に軸封水付きの機械シールを採用するとともに、構造設計時には、摩擦副周囲における媒体の沈殿、堆積の回避、及び機械シール摩擦副周囲ガスの排出などの要素を十分に考慮しなければならない。