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机械密封件的冲洗方案目的
6 h" x, V5 D7 P9 X9 o$ P向双或单密封的高压侧部位直接注入液体称“冲洗”。一般泵均应进行冲洗,尤其是轻烃泵更应如此。
& `: P# d& O$ Z0 [+ E; u0 ]1.冲洗以散热。必须控制液封产生的热量。这可以通过用液体冲洗密封腔以带走热量并控制温度上升而实现。
/ r9 i" W* B( Z, Q" b# y2.降低液温。在某些情况下,液温过高以致影响了密封性能。在此类情况下,必须降低温度以提高液体的性能。
: L7 _$ R4 \! O P6 Q6 E' k3.改变密封腔压力。在某些情况下,需要增加或降低密封腔压力以提高性能。这可以通过抑制蒸发或减少密封件的热负荷实现。
% v9 i/ _' r' o: i4.清洁工艺液体。如果工艺液体包含不适当的固体颗粒或污染物,则需要清洁密封腔内的液体。在极端的情况下,可能还需要从密封系统外部提供清洁的液体。
& K5 @3 h# ]3 i* @; }& @( E7 s5.控制密封件的大气侧。由于工艺液体与大气接触,因此它们可能会变干、结晶或结焦。防止与大气相互作用,以免对密封性能产生不利影响,这一点非常重要。
, b/ ]# i- O3 o; F
0 j, W9 n1 D$ f8 S: a8 U机封冲洗方案分类
# _' a8 z& W- j6 B* {( o◆单端面密封(Single Seals)
- g$ { K Z* k, V* c
* w* l3 H x* q5 u3 I9 y PLAN 01(单端面自冲洗)
6 p r0 ~3 w9 f4 Z PLAN 02(夹套冷却伴热)+ R/ P* ^* l0 J' Q) H& A$ ^5 |
PLAN 11(自冲洗)
- [/ w; t! B4 p7 i* `8 O PLAN 13(反向冲洗)4 N3 @8 ~ a1 k& I% J' B0 ^9 F t# [
PLAN 14(正+反向冲洗)+ Q* w6 j5 g) @
PLAN 21(带冷却的自冲洗)/ g6 [3 ~) D8 S( G
PLAN 23(带循环套的内部冲洗)3 n9 k) q' Q1 ^
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗) W# q0 r! c9 [
PLAN 32(外冲洗)
1 F" E K9 \+ L7 F! D, D! A PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)+ k3 y$ z9 ~ O
: A0 h. }% M$ b! |; }: ^- p+ I◆双端面密封( Dual Seals)* i( O2 |" ~$ [: Q p6 W0 D% s3 A
6 a7 D; w* c7 p, S k PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)
4 I3 m# u2 f4 o9 \9 B0 F+ e PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)
/ Y" \0 |$ x5 R7 _ PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
6 i" B* N) ]2 k0 R8 T7 M( p PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
1 q( _2 l# Z5 x+ y) M PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)) b* [! h0 T# a3 F \% M4 A& A$ \
2 W- ?! [ R% u- m5 j" N◆冷却密封( Quench Seals )
1 D' F2 g- v9 V- a& z' p4 l7 r
1 f) E5 @! g, ]- g PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)
4 ?" G D' J, u7 T PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
4 e- x& Y( K3 f6 @% k
. g# l! y% Z( H1 k/ P◆气体密封(Gas Seals)* `4 u; n5 g" x5 h) s& s
# t" S4 B6 d# p; y3 Q PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)4 m+ r- s, P) w
PLAN 74(双端面干气密封); }7 c2 f# N! S: U; d+ K
PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)
7 _; M j5 {8 E+ T; e PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)/ X4 C( S: s- l! p) y1 E/ j
. S* _" J, R& }9 I2 J4 h4 g& Y/ t
% t, r; o4 r. A" P4 K+ @0 N; `各个方案详细图解如下 Q* Z" I2 i& A' u v# v
$ y5 Z% @! F& f! \. z' Z& z PLAN 01(单端面自冲洗)
8 @0 i' H+ @0 x& @4 G! \4 j
* T3 {- G! I2 Y4 ]) d' h& P5 T5 |3 c* W( M# s
1.冲洗方案01! q a X0 h* b! Y; S. U
方案:
0 P3 J& W2 l9 h: {# |" \0 y3 B 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。' h5 _+ E# N# f9 n
操作类似方案PLAN11
8 i+ L$ b2 O2 C2 l( U/ s 原因:
9 Q" j) z( |( e 密封腔冷却,
' a( V0 \$ `- \: @+ { 卧式泵的密封腔排气,4 H% S4 _# ]% K' W
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
. w3 y: ]& w' c& d2 d2 v- F& z 场合:
% K0 p* n: T2 ?$ N4 A. [ 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,0 w; x7 G" @9 _2 ?1 s
清洁常温流体,
9 E2 d! Z$ `; F8 I# c, { 用于单端面密封,很少用于双断面密封。3 |9 S7 w, @; t: y
维护:
" U, Y) M0 {9 F. ~- t: P6 W 冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,
% I& j M* y. ^. I 根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
+ t D6 X9 S2 W$ P5 k9 q8 U0 [1 ^% i5 M: O- P# p& ^( I# y7 m0 ?
2.冲洗方案02- m1 q0 n& X& Q, J; ]/ l* f. w
方案:# ^! H" a5 F' y8 W
无冲洗的封闭密封腔。
2 }. W* I& N" L& R, j% A 原因:
D# j6 {$ w$ o 不需要流体二次循环。
, M3 B1 C$ y% r6 r0 V 使用场合:0 g7 b k8 ~& {! m/ W7 F$ x% x4 g0 k
常温运转下的大孔/开口密封腔,/ [0 p( L9 d2 K& s( m- Q
高温运转下的冷却套密封腔,
- Y) ` E. r( D) ~ 清洁流体,2 G# y* g: p5 P
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,/ o$ T, y% {' M$ ]9 G2 K0 o
维护:
( R+ w( v* ~' G- i' n 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
, u! S0 K; W3 e4 r 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
' ~% l9 M {4 ~0 l 卧式设备必能自己排气, ]; V8 m6 p, q
经常和冷却方案PLAN62联合使用。
) I: o& a. [& K+ E
. g O W- Z$ n# ?/ G4 d7 ^ 3.冲洗方案114 f. }) t2 E: _! I; d& e
方案:. N5 G/ z4 v. r/ R/ r( K0 c
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
, E& o+ `# j8 T 违反单端面机械密封冲洗方案。
9 q* @( p9 P. K% z$ K* ?! B9 [ 原因:6 H# H7 _" n+ Y K& A# A
密封腔的冷却,
/ E4 ~+ g1 s4 g; ~1 W+ n! D 卧式密封腔的排气,
, p0 m8 `: A* O# H) L 增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。& c& e- K; {* v0 {) `
场合:
3 Z3 s" F$ {1 t* [* R3 } q4 H通常用于清洁流体,
. d6 z+ Y6 l& |( _1 V/ E' L" Y! h 清洁、非聚合流体。
% ]: S5 K) V; o9 C# N8 U3 Q. [% ^ 维护:
: `2 ^+ A9 K* j: a6 \3 Q 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,
/ y8 L9 P n) o 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
# g/ q: ]0 a6 h3 I 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围,9 X( H; J7 \' |1 w
管路在12点的位置冲洗机封面,
, M. o$ K, C+ |. U 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。1 h S& b7 d4 i2 u
I. Z, ?4 `0 p0 |% X
4.冲洗方案13
: p/ ^: H8 r Q9 B& H! Z; v( N 方案:; q% A j! V" `8 H7 _
从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,7 ?5 t! x. ~- l1 B
立式泵的标准冲洗方案。, `* j" X3 } g- U! k. Z
原因:
* R: E2 j& h8 m( G4 S( G3 r. z: y" C* M 立式泵密封腔的不间断排气,2 x# h0 C& t, y2 N, t) d
密封腔除热。- P" s+ O) m. z: O/ h U% _$ \
场合:9 y" o# v1 ^1 T1 ]
立式泵,& @! \! \& k& U8 C( e
密封腔压力大于进口压力,
+ G ~7 X' h# w9 j3 W7 {9 C1 K 混有中等大小的固体的常温流体,
2 X5 z) @2 B, r. B5 V9 \ 非聚合流体。/ Y" X3 H" \) B2 g W
维护:
- |9 a1 G/ A! ]# O0 A; |& Y启动立式泵之前,弯好排气口管路,
# B* u* n& u4 y" R' I3 F" E 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,+ o8 j1 p- G. |6 D9 j1 i1 c/ N
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,7 I: L: \1 B; O
通过合适的限流孔板和喉部衬套的尺寸的确定来减少密封腔压力,3 [2 ?% Y) O: k8 U C, q# W
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
* M; o Z3 D4 n2 a3 j* I; d& J* P: T
1 j& b, O, m6 v7 o 5.冲洗方案14
8 S* B$ R6 N. W( p3 \& i 方案:3 r$ n+ A6 r3 p; S, X0 i& D: t5 Q
从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,. Y+ B5 J6 I- x5 H
方案11和13的结合。
, O9 h) i3 T6 b: m' q 原因:
# Y. S& u) H, K" B/ o( m0 Z 立式泵机封腔的连续排气,' E2 R5 ^6 E) a6 d0 M& Z$ x2 }& E+ A
密封腔除热,% V' F% A$ j4 \. z5 x$ E: ^
增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
) D, M' g5 v5 K2 D( z 场合:) R4 M! z$ f- x; A
立式泵,! C* Y" u6 q* N8 n
常温、清洁非聚合流体。
# T: r. T: O) r0 t 维护:
2 t7 t7 b7 |! H' p4 @# f- a 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,5 F: H% ], l( `$ a- V
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
1 L* p. _0 |" c+ V/ u9 P 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围,5 R- R# [' `% `9 u
冲洗密封面,
# n) K5 X9 W: ^6 ~/ @: ~ 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。
- y3 A" {. D* y% j' G; o 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
0 D/ v0 p8 D. O( B+ r/ i2 s) l5 f. h
" p" P" k+ S0 {4 ~) U4 |( m 6.冲洗方案21
) p- m$ `( X; `! e. Y: r" P; S 方案:- |& I S9 F0 |1 A
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,4 ~2 v$ u2 E$ y7 l* b' V
加到方案11的冷却器,增加了除热能力。
) P' m$ l* Z9 ^4 R# ]2 Q$ V2 M3 y 原因:' ]" W8 g! K) K- \
机封冷却,
7 P8 Z. o# y+ M7 u 降低流体温度,增加流体: T$ M& |) Z. d c; K: A6 U
降低焦化
* _) Y3 w3 s' E0 @9 P 场合:
9 k; o7 S! o: P9 n: n7 W 高温,低于350°F(177°C)& U5 o0 E; r1 b% W' V
高于180°F(80°C)热水
8 \" w, ~) M4 L& y* H+ L' M 清洁、非聚合物。& g/ ~) y ]. }* |- z, @/ e
维护:- b/ G: r+ ~' K" D
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
; E$ J& M, n0 P! Y' a& q6 ? 使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。. d! h' R% B/ P d* m6 d
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
: e# R; y: v3 m& o2 I 计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
- e9 E3 n7 t$ D; [ E. q* b 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围,2 Y- Y" j" M- l0 c7 T
经常观察冷却器进、出口温度,查看有无堵塞或污垢沉积迹象。
) [. t" Y0 a5 H: N; ^, N/ p$ d' T! [* x9 b/ _* Y
7.冲洗方案23& x, d1 M `) L: v0 k
方案:
* _* a. G7 r, z# ~1 p 从密封腔内的输液环,通过冷却器回到密封腔冲洗机封的循环过程,
8 Y: t1 l6 o8 Q* x# D( l 热水条件下的标准冲洗方案。
- l. h/ ~# n( @6 c5 U v 原因:# `7 ^; ?0 |' N* ?2 s
仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,3 Y) T1 t' d: @! l) K+ W/ `& ]
增加流体的汽化临界范围,( u8 {" V2 }/ |
改善水的润滑力。
P; A$ E; [0 x+ J 场合:
6 c# t4 O. b2 s* m0 Y- P. O# ?8 ?& Z 高温条件下,热碳氢化合物,
. q" ^" Q* O3 B3 O: e 高于180°F(80°C)锅炉给水和热水," Y0 \' D8 ^! ~1 {' Q5 _
清洁、非聚合流体。. H5 r _' h3 _1 L; F/ j* z8 p# M7 z+ x
维护:
* e% t- H" b; L3 O4 E0 A, x& | 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。" m4 v0 m/ ]& q! j
使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。
8 h2 Q% Y1 O: |! e 密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,0 }6 w1 o. D) V5 b
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,
/ e4 p# y8 j3 `0 U 经常观察冷却器进、出口温度,查看有无堵塞或污垢沉积迹象。
/ n. F" h) }6 n3 s 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
6 w, r8 v2 A- P: b1 ~2 ]: u! |- g$ X4 ?
8.冲洗方案31
( O- g3 E- a, B3 c% S 方案:
& ~/ I+ ^4 W* t2 R0 `- [3 c/ k& I" M 从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,
2 _" O: O9 j+ V' {- W6 } 离心分离的固体被送泵进口。5 z3 H9 m, N, K4 M& X" ^/ a3 q: R
原因:; [; L* z. @; I. Z/ j: V w5 c
机封腔除热,
( k5 L2 X$ E3 g 从冲洗和密封腔中除去固体。
6 J+ O& w) W, A! d+ J$ |3 z- L 场合:6 |0 Q! |- [0 I% d' `, q
带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
P O0 y5 t/ b 非聚合流体。
. U3 v; X% y; G( V8 V+ @; | 维护:6 J9 F" `$ O) c+ a, |; I
旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
$ T! g0 @/ }1 v& C6 \ 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
+ K8 |7 W% k6 U$ c 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔8 O1 A2 a; a/ s. ~
典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。5 a( D& d+ C0 H- {- w
6 S: U7 j/ g# ~' R8 K1 w7 h9 T" h9 j6 q' j/ s$ Z: G
9.冲洗方案320 h" l9 N7 o$ v
方案:( }2 |: K0 Y1 E, W1 l
用外部清洁源头冲洗机封,% m0 B8 U9 S% K. ?% c0 @# i
应慎重选择冲洗液来源,
3 b) u* v" U. T! ?0 a 消除注入液体蒸发,
_7 C4 X# r, n: b$ p 或被泵送液体污染。
8 C6 e- r8 [+ \: G 原因:
E. s# o& R& e. Y! ?. H 密封腔除热,
9 {# J; B$ a B7 s( z d2 v 从密封腔内除去工艺流体或固体,
7 H; W& R, i( Y% [' o& k8 G 增加密封腔压力和流体汽化临界范围。
- t: T$ d4 R( ?# k 场合:$ _" m! f: P3 P+ y/ T
脏的或被污染的流体、纸浆,
7 K# c8 @1 Z8 C: {) i: ~# y+ F 高温条件,! |" W; K/ v/ h* o
聚合物或氧化流体。, s6 [( k; l, s5 V4 c
维护:9 o+ _$ g1 U- Y+ h+ N$ W
使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
" S3 t& T$ e! [! f3 g 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,
. [" b3 s5 @6 G* ~ 增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,
- Y& B" Y+ z$ O$ { 喷射流体必须和工艺流体相容,
Z: m; ^8 O& F# c, |) `% J 经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。
$ M+ l* B* c W' d5 { |
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