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机械密封件的冲洗方案目的
( ~7 n3 x& x. ^! j5 y, m; 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。# H! V* `6 l3 g6 Z0 g1 }: Z
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。
; X, n' }3 L# m$ J) E2.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。: l" Y9 ?* i$ |! Y1 N
3.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。
, L: k6 e. _- s: K+ j8 V: _4.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。
; s; [+ U- e; T5.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。7 I: C% W& w4 ^. i4 Z; x3 e
5 h4 n) {! m8 b* h! @机封冲洗方案分类3 ^. x' n& u& M4 _9 \% m) M, P
◆单端面密封(Single Seals)
. x3 H7 j, z; j0 L& E- |
; f$ R4 S+ o( Z& j# [6 d, } PLAN 01(单端面自冲洗)
3 z$ o( q. t) A# w. U. a$ |# B PLAN 02(夹套冷却伴热)
$ B1 E, Y9 l& z PLAN 11(自冲洗)( c/ D8 K* s3 h. V2 k q0 D
PLAN 13(反向冲洗)
" ~5 f, [/ e* c, v- ^. Q0 Q PLAN 14(正+反向冲洗)9 g" H) n2 W8 | c- R* v: q0 I6 i+ q
PLAN 21(带冷却的自冲洗)" R0 o" H2 f) r) O
PLAN 23(带循环套的内部冲洗)8 m8 B7 _: y% {( v4 S) O0 z! B) A
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)
3 Y! M& c. d$ U9 X1 A; T PLAN 32(外冲洗)/ U1 r$ }) i" u
PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)! T+ d1 M0 s( K! _2 O2 c
4 t3 v3 p( r: U$ s9 N& L. P4 ^
◆双端面密封( Dual Seals)
: W, V" ]+ z' Z: ?3 p8 K4 l
! |; A/ C5 C+ F0 U7 N( k. x" G PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)
% I# p& W+ C# I K1 g& A/ U f PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)
6 V! |0 B( r @) o! h0 n4 U PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)2 y$ w3 C% V- i2 h( n- f# `
PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
* r; Z; ?3 b9 V& K/ Z3 e. V3 m4 R W PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
6 b {( D& v/ E( R0 `7 M& m, P/ a( F0 s, R1 q8 Q# Z% M/ B: b' V
◆冷却密封( Quench Seals )
* U0 j. E8 O, G; j$ }+ Z
# I X. M7 @7 H" ?! M- Y7 d PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)) u' x6 H! R% n* h
PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
5 J/ {) n7 ?0 }
( \- X6 q- h- K& C4 M◆气体密封(Gas Seals)' e. k9 D- e" m) @5 q
$ Q0 Q! u. X# Q- g8 O2 ] PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
9 \( |$ {. d5 F% m) l) O1 J PLAN 74(双端面干气密封)9 r' T7 C' E7 ?$ k7 s% t9 A( S
PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)1 [2 n' F1 \, z5 b7 r6 c8 @9 r
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)
; i$ s6 Y8 n* j5 L7 j% m( g! t
4 ^6 s# b3 G6 ^& x( a! \; l: S" i4 Q0 D- Z+ a0 y- p( G" ]7 Y2 M, }5 N
各个方案详细图解如下
8 n; | r( H$ \7 k& ^. h
$ T( t' L7 m( |- I PLAN 01(单端面自冲洗)) {. M* ^$ W& a7 F# b, [
) I9 v/ S- e! r
- {1 h7 u6 Y7 z( b; l8 N$ m
1.冲洗方案01
: G# Y! J4 H3 h% S2 @* c k1 o 方案:0 h8 |' Y1 n4 l' f
从泵的出口端冲洗内机械密封腔。
2 d6 E% q8 o/ `5 c1 I 操作类似方案PLAN11/ Q* [ d+ ?6 ]8 y# C2 S( \ t
原因:" T' r( V# u1 E# Z/ Q+ t
密封腔冷却,' Z; X! R* d. N
卧式泵的密封腔排气,; z( P3 A$ [- ^. {1 T0 ^) k j
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
& E9 ^6 H. \1 c8 j6 v: t 场合:2 ]- Q$ `8 p) _. y, N' D
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,1 F, k8 G0 S. V: v, B' V' ?3 q
清洁常温流体,( g) c1 V0 A( N1 E
用于单端面密封,很少用于双断面密封。" \" c4 Q; D3 U( V- y. V
维护:
/ D& z/ B* R$ a) C 冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,' k; p$ Y! z G( a/ A' z' R
根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
; ^0 ]6 p3 G% M2 L |3 D
7 y+ R( H X5 K) N- U6 @ 2.冲洗方案02
0 [3 ?8 a- ]3 N, N) V e5 Q 方案:
' C" c. j7 J, f. S8 Y& a# P8 T, E$ m7 \9 M 无冲洗的封闭密封腔。
1 o: K) o" G# O7 Q' ] 原因:+ P0 k& n9 z+ |$ p
不需要流体二次循环。2 q9 }; [) e: \% y* Y/ s* g
使用场合:( p' K! P. {9 e1 J, |
常温运转下的大孔/开口密封腔,! F: D. G! V6 m$ y; o) P3 d+ U
高温运转下的冷却套密封腔,) P" Y! Q2 Z+ ]! k1 G ~) ]
清洁流体,
/ Z" D: a: s5 H& \ 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,6 ~" f) D' U% H3 ^% g
维护:3 @5 {/ d' D1 I" ~& {
流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
U& F( S1 k" ^ 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
7 T' i. |3 _! C' D5 r8 C 卧式设备必能自己排气,
, {$ ^" A K. \, I. M 经常和冷却方案PLAN62联合使用。
A& p y) ]! G" a8 n$ K* j8 |7 S' T! t& C" }
3.冲洗方案11
) X3 ]' w0 w9 @6 i2 x9 u+ { 方案:$ y: O/ p- x. g0 j0 F
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
/ ?: C6 B- v i* k9 Y 违反单端面机械密封冲洗方案。
$ V3 I- e# R5 V2 t 原因:
' V) L% p3 P/ U; d, Q$ m1 j密封腔的冷却,
% X) ?2 {, s, p9 C- ~8 [- y 卧式密封腔的排气,- l7 d+ l8 t$ x% X+ @& ^
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。* _; Q9 \6 A7 G: K8 e- A
场合:' i* d) F' V+ V) M# y
通常用于清洁流体,; k5 W/ G* h! ?8 J, `
清洁、非聚合流体。
( p: F0 O5 J7 z! X) ? 维护:2 m* `4 L# }9 C3 F2 `
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,$ J4 T" [- U9 A: V9 p7 l
计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,$ P0 ~, F3 V, u' D% a
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,! t E' |) {7 \8 k1 R) |
管路在12点的位置冲洗机封面,! _( K1 }" K" `+ C. {
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。# l ~- ~ J8 ?& S$ G0 a
+ |: ?- G0 ], x+ Y$ y3 X
4.冲洗方案13; t. Q" L+ R; e( h( c! ] y& N9 D4 V6 d
方案:( w% p! F! t5 N/ C; V
从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,
1 l: h/ h: p3 H$ I' [6 ?3 d6 k, b 立式泵的标准冲洗方案。
, J' {: \! [; H5 N5 b5 j/ q 原因:& x& g5 z6 h" v4 z% _ l: `8 x
立式泵密封腔的不间断排气,
+ Y2 w4 I* V( e$ ~ 密封腔除热。
7 T' O) m2 y9 V2 i K; J- U+ m) O 场合:! m) d# q5 C6 J4 u1 l) b! v" F
立式泵,
9 a5 e. P8 K$ h. L 密封腔压力大于进口压力,
2 o+ Z* z+ D0 M2 W 混有中等大小的固体的常温流体,
1 K% z! @' ?6 f5 F, S 非聚合流体。4 A# I$ M: l! b6 U5 `% d/ F) N$ a
维护:, ~, Z* j/ ]9 q, j: C* ?
启动立式泵之前,弯好排气口管路,+ X1 R8 n/ f0 N# ]" T* ~3 [7 p3 M
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
' o0 l c0 q" p: \& `6 O 计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,. c" n3 e2 X. g* e
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 ^' F6 D# x* ^# J 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。" c# \* Y* m0 h0 o
: l- d3 ^, h! S$ I" v! j8 i: b$ G6 e( N* L
5.冲洗方案14
/ U4 B. s8 O2 v6 R7 H* o+ H 方案:
7 ?2 M3 L3 m" X 从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,% D6 x, y: |" _# u
方案11和13的结合。
E. v" T& f$ Z/ f/ m/ H7 l; T 原因:
( l2 @: H' Z4 r" h& c. O3 i7 F 立式泵机封腔的连续排气,- c' ^7 n( @ \; @, g
密封腔除热,! V, L$ I( \6 w2 J
增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。* {2 L4 u( O9 r* Q2 E" b1 U4 D* L
场合:
0 _- ]& L# r3 v& G) \, \ 立式泵,
( {# P" _. V" W( D% e& T/ F 常温、清洁非聚合流体。# y6 o% Q: ~" i/ e6 G( l
维护:
& l& \/ h& d' q7 {% N4 t 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
+ [* Q' L! n) P5 ?' S; x% f 计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,- N! f. H$ M9 P4 p& O
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,
$ f2 T$ q" Z6 V- p2 i; f' F4 W 冲洗密封面,
6 m' A1 O( P. f4 o' k 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。: k- e" H- M' D3 w1 z
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。5 u/ K( C, T% V( c: ~0 L+ N
# Q4 N A! T6 B! X [: d
6.冲洗方案21
" z ]" ^( p f. Q Y% p8 I 方案:& f1 Q8 ^# a# ]7 n
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
! x7 Y; K, b( g 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。0 N' \$ H9 f. O4 e/ S7 K
原因:
) B( [/ e1 R- W7 K# f, G 机封冷却,
. o# _$ Y1 z$ K. e" T C5 ~1 ~ 降低流体温度,增加流体
% }0 W6 C# ]9 U, z 降低焦化
{) B2 S, x. w. M- m/ D 场合:
8 Q C. v& Q8 y) g- F 高温,低于350°F(177°C)
# c2 s, V+ n4 V8 I: c$ |% T4 w 高于180°F(80°C)热水
* Y" J1 L, O/ n2 b0 n- o* T 清洁、非聚合物。* e8 O, v6 K$ K5 H0 K3 ?/ ]0 \8 F
维护:
, ~3 W* g( ^4 `( w0 K 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
) p. ]$ o7 f8 w, f 使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。" U! p' `+ k$ B* j0 E. f7 Q, T
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,3 A+ t# t! B" A
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,9 N6 p# }* S) q
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,0 i) r2 M7 J3 q0 O4 ^, |$ r
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。" U- P ^5 g+ {2 M4 i# f
( w5 V- ]/ T7 ?4 ~2 Y! k
7.冲洗方案23# L7 i0 @1 \2 U" ?; a8 p4 q
方案:2 n, l/ E; U4 e) 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,
: y' S. l+ a X6 X' K. ] 热水条件下的标准冲洗方案。
( D- N- n" P5 Q1 Y7 } }& [0 x2 x 原因:+ h. K1 {7 S4 @" Y; d6 l
仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,, |7 s. O y6 y1 \" Q7 e
增加流体的汽化临界范围,9 U% m; A4 k8 F) c9 L8 J/ k$ o& c
改善水的润滑力。
4 T5 I9 Y, i3 f# S* G, k 场合:3 _! d( C$ p `1 R% A( `
高温条件下,热碳氢化合物,
/ c% w0 ^) y# d3 C. X 高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
6 v1 f9 J# b/ }, F: i 清洁、非聚合流体。
3 ]. ]& _) \4 Q @ 维护:5 J, }7 q9 X/ r3 B4 Z# X: r
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
% v0 U. g8 t/ F) M$ p 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。
$ \) ?$ m5 S/ j 密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,( H) u# Z. f+ C+ t! Q0 u' A
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出, c9 v$ ^- N8 g) \ P
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。
! ]# J* d5 ^& z' c 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
; n; i2 E3 V8 p8 `( Q+ T- J
- p! s1 c% a2 m 8.冲洗方案31
9 f) ~; h- m4 B2 S. @$ n 方案:7 y2 p- w* A A8 z3 c; H- o5 Z
从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,
& X4 s+ [! A K$ E 离心分离的固体被送泵进口。1 x+ E- Z0 u) I6 D, b8 M7 m; e
原因:
; m, N$ l" Z- \8 b3 W) m8 A* E 机封腔除热,1 ^- H- C2 T& B
从冲洗和密封腔中除去固体。5 j. Q/ M) F k9 ~2 X; F0 z# }8 j
场合:. e: H9 ]# D/ A c
带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
$ U& g5 Y7 V- m9 L) j% \ d. b 非聚合流体。
: @* K8 Y, _1 l! v; v5 z 维护:
# p q; ?* V, ^# w# n. U$ q 旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
/ \8 g2 E4 s- H( ]& \9 f 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。; d* Y7 {3 I: U! u/ H' `
管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
- ]# V/ O1 z* ~ G8 G4 a 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。
5 H- _6 c* {% f
( N1 R5 B+ H4 w( ]$ b( C9 p
# v4 C) z1 _: L4 A7 l 9.冲洗方案32
$ }2 K5 G) C( `; y% d 方案:: u' x7 Y2 z1 N( l$ A
用外部清洁源头冲洗机封,7 q4 o% v$ Z/ G# b8 @
应慎重选择冲洗液来源,
9 ?% J2 d( g y0 w+ h; I E 消除注入液体蒸发,
. D0 E1 D& m8 x$ p0 M" z5 I 或被泵送液体污染。" \' {8 q# {- f P7 [
原因:
0 p) D$ I4 G2 Q" D& i0 g 密封腔除热,( U9 `5 C; q* b+ q& c. a3 B
从密封腔内除去工艺流体或固体,0 r& A% o7 J4 {: u4 K2 }, @+ V
增加密封腔压力和流体汽化临界范围。
6 W4 A1 {3 c6 p7 C! o' J 场合:2 `8 T* `, H5 ?3 |! J/ Y
脏的或被污染的流体、纸浆,
- \! U4 y1 s: L) z/ Z 高温条件," T* s8 _% G7 A* f1 q6 r( U
聚合物或氧化流体。
& r* p( r8 B" T& R+ ~: M 维护:
& Q% A4 K4 V: y- s6 o9 R" R 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度, }& l( a( O, S, ?
限制脏的工艺流体,控制喷射流量," z3 q! p c$ A4 E5 D
增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,9 S3 G/ ~/ R, J b
喷射流体必须和工艺流体相容,* k5 m6 {# G/ F9 H2 ]/ @2 F* }
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。2 N* H' T. [: R q1 B6 |- q& X
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