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机械密封件的冲洗方案目的' _/ U1 X) D# R7 V
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。
# X7 x/ ^. X0 `; F2 y3 l1.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。
' j# @3 _1 M2 ^: e5 v2.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。
& N0 u% z) C& H3.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。6 f. T; g# I; X( W5 }
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。/ U% O. `+ g6 i( K/ O% c! y
5.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。% w2 i: a% I' g' Y3 B8 h
, J, P3 M n" `" n; t
机封冲洗方案分类$ L; g* W- Z4 S; b& D) E
◆单端面密封(Single Seals)
( i% ]0 u! H8 u8 t. g
, Y9 D$ O: U$ Z/ a PLAN 01(单端面自冲洗) J/ a1 ?. b% W! L3 A
PLAN 02(夹套冷却伴热)
5 |+ ?5 W1 [- f5 T/ i5 c% Y& P PLAN 11(自冲洗), h& d# a7 B _
PLAN 13(反向冲洗)
# `! j5 u; f2 L. m: k- |# v PLAN 14(正+反向冲洗)# ]. W2 X. J4 Y
PLAN 21(带冷却的自冲洗)! V3 N2 M( \: r# k
PLAN 23(带循环套的内部冲洗)# t5 O9 {$ g5 e, O& n# P& E
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)
! j8 I) _0 y9 ` PLAN 32(外冲洗)3 p2 J Y) f$ `( D
PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)! y; Y2 s& d4 j" s* h, ]7 G! H
, G: i8 U& ]7 f7 B# |
◆双端面密封( Dual Seals)+ n! T/ s6 Q. {" T
1 d7 r: Q8 z( K3 c g
PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)
+ e; U4 h" J1 P# T. d: c4 o PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)" X: W7 r/ I$ x
PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
9 S1 \8 ]4 ~4 u4 C PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)1 d. a$ P m2 a0 j9 G" S* J4 L
PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
- [7 E3 d; P% G H1 M& F/ k; O) q- M
◆冷却密封( Quench Seals )
7 L* V0 e4 w" b K! Q9 w# x) B5 N! z/ W; }, ^) F! h
PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)
3 w$ M" \! m/ i" ]& K$ r0 L! W3 u# ]- n PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
) Q; I$ q$ D0 V$ E; s
! ]% c% N( u4 y7 A3 p) o0 m◆气体密封(Gas Seals)% z0 |. E/ t* R& f; H; @1 }
7 C. D: {+ ]4 r! ^4 X4 c3 |
PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)$ w5 g! k4 h( [1 I& v
PLAN 74(双端面干气密封)
; |* D! z) `2 e3 c+ L PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)
2 J9 K; e! t9 Y. F PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)
) r" Q* n8 z- k8 T7 d. X6 ~2 J3 f8 g2 l& d+ i- x
) x& g" K5 ^. F) C. J0 l5 j0 @各个方案详细图解如下
3 ]* p+ v: L( m5 K* V _+ r8 ^6 w5 S J5 v, @( f: f0 s }
PLAN 01(单端面自冲洗)
6 S! v& s% o: w3 q% N; H( o! W1 V7 h6 q+ M2 s( d
8 t, c0 |( J* b9 y+ k z5 o
1.冲洗方案01
3 J5 r( n7 u" |% \ |3 z 方案:
, B0 Z, k5 v5 r6 j3 s' L$ b2 H 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。
1 A4 b0 k% d, a [1 c 操作类似方案PLAN111 n9 Z( ~) }6 ^" ~ n3 |6 Y. `$ R
原因:# L: g- o" l- q0 K( o
密封腔冷却,
/ J0 A) U v1 f; W2 ]( [( d/ z 卧式泵的密封腔排气,
7 v( m* _2 X" W7 U- V 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
! k9 b2 _0 _/ K9 G* `0 B+ Q 场合:
% B* B c, X- B' Q6 x% b9 `0 C& p 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,
! _0 ^' a/ Z! i D" K- K. o2 b 清洁常温流体,
}9 f7 I( N ]1 m 用于单端面密封,很少用于双断面密封。 d/ N- I/ S+ C7 ^! L$ P1 O
维护:& d; U6 T5 k$ Y4 @" o8 V
冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,
2 e7 J, M( C0 S3 | I 根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
6 _8 E4 p& e' j2 D. |
* |" ^5 x2 Q% `) p- v# c5 e3 n0 { 2.冲洗方案02# i0 M5 |2 g9 L0 L! w2 q4 z
方案:: g. {* N5 p' _* f. J
无冲洗的封闭密封腔。; U$ v6 C' e7 w! c8 U# F( U
原因:
% K( R) R/ A; E+ \ 不需要流体二次循环。6 \, ^% |; W( f
使用场合:
9 o1 N+ Q( ^2 k3 m3 b; N% Q 常温运转下的大孔/开口密封腔,1 f' k Y* X5 O( e) c
高温运转下的冷却套密封腔,8 P2 D8 p: z0 \+ E7 O9 ]
清洁流体,3 f9 b: W9 @; |: |3 T# T
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,/ H2 @% Y9 {5 v: [% l% G) `: H
维护:
$ }$ D0 f6 k8 B* I! A* @' O 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,) h" q( T1 ~& V( J, ^. q" ]
在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
% ^" B4 r' S9 c+ E: s 卧式设备必能自己排气,
4 c" b$ X; g7 P9 H, D3 X, @% ?& K 经常和冷却方案PLAN62联合使用。
8 o! l7 \3 o: K+ D4 L' y
5 w" Q. r; K3 L$ W/ I 3.冲洗方案11
0 c& W6 i x" E! w 方案:
6 J( v8 j2 ?) f" z2 ]$ W, k! E 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,, I( c. x5 F$ @9 ]& U
违反单端面机械密封冲洗方案。
' P0 q7 a; U0 d 原因:
( ]5 @+ D$ j' }密封腔的冷却,) l3 t* v) t4 r2 H
卧式密封腔的排气,7 d4 A( U" R/ r- X; U; @2 S+ n
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。
# k" i, F6 z- d2 x 场合:9 [0 ?1 p# n" L
通常用于清洁流体,% h2 M3 E7 ]1 `+ U- v
清洁、非聚合流体。
7 u/ a0 p) K- b7 I5 P) K I 维护:+ |: }6 b0 e6 W2 ]( W
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,
; T. J& }5 V! C3 [7 [* }) g) G0 r 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,/ X0 T5 [2 c( y7 e4 `* W
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,8 U! b% a: _+ }1 e) k3 r
管路在12点的位置冲洗机封面,1 o0 r9 Q. }% o% d
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。6 E( ]) D) m" K+ j" J2 a# H
1 B* b/ z3 r ]$ k! T
4.冲洗方案13
0 a1 l' f) S0 x0 j+ d- m5 Y 方案:! H9 X6 D4 P1 P% k# d) f( ]0 A* x0 X: j
从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,
+ P; i% m) u& Y! B2 D$ ~. F 立式泵的标准冲洗方案。# R+ \( o+ }) W# d9 q, { V! P, V
原因:
/ B; X9 k+ Z' {1 ~" z 立式泵密封腔的不间断排气,2 [ m0 a/ \& X, K
密封腔除热。0 I5 K$ u) _0 I X+ F: \* T$ d7 T
场合:* ?0 V: E+ `) s1 L; j: E/ }
立式泵,
, Y, [/ [) G1 `5 o- s5 E( m 密封腔压力大于进口压力,2 {/ M+ L& G7 J/ }- v
混有中等大小的固体的常温流体,
( o$ x5 W3 k) {/ u& m 非聚合流体。
& y( c& Y! j- X |4 n' n! O& e5 c 维护:
5 }3 T% u6 i! {4 o0 U: \启动立式泵之前,弯好排气口管路,
! H, c* j9 h2 | o: e 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
: ~# X, ~1 `, K- q 计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
6 M. O1 O3 z: R4 J! ]' X 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,1 b- T( _) k6 @# r: j8 R" g
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。0 s0 C4 f5 Q- C+ p
6 j9 s: j- ~' y W) N2 e. K
/ a+ k0 l" v" q0 o 5.冲洗方案14) z) R; @, K9 D3 v$ j8 F* |
方案:3 Q0 [* _# |0 F( P% _) k
从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,
7 @) Y( ~3 Z5 ^6 t s1 e6 H: H 方案11和13的结合。
. i# J/ ?0 q7 S 原因:- V j# p' U% j3 J- ^& m
立式泵机封腔的连续排气,
* f/ K; ~" K/ C' q 密封腔除热,
! D) D$ s7 y7 A% E( A 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
1 Y1 l4 ]: ] I- q9 r 场合:' s b5 y( N2 i+ a& d, T4 C! I
立式泵,7 M/ [" E: I( F! Q% n/ l( ], {
常温、清洁非聚合流体。7 ~0 Z0 v, M" X
维护:
! D& k# L& ^' T1 f; K/ R M 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,0 n$ Z8 r% `& c2 |/ h
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,- X+ G# T/ I5 n( T+ A$ m
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,' _& ]) l' }( w2 _4 O) x Q
冲洗密封面,
7 {: h' S+ z. {) c: G* j- }+ V 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。 s& `: v& S: }: I) }2 X
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。2 n3 ]" O8 t7 {# C
0 w: R! N( q( {4 V" R
6.冲洗方案21
4 J, V- W0 u% x8 C! u3 ~ 方案:9 e+ v! s' e, t) K
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
( [5 t9 _7 J* z+ v0 H 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。1 H5 o, Z! }) k
原因:
2 c1 {- ?2 V! n# x 机封冷却," K! v6 i0 z* G; n
降低流体温度,增加流体
6 ?( I4 K2 ^( ~0 J# _8 x" q" L 降低焦化( i. F8 ~: y+ O5 n1 ?0 a9 k m/ ]
场合:. c$ } N5 [: B' q- c
高温,低于350°F(177°C)7 s6 s8 ?( I- ~$ ?, C
高于180°F(80°C)热水
( v; j. L* I% B; f8 H: v 清洁、非聚合物。
: }4 e( \# ]8 c2 ?% { 维护:
' h6 U. S$ T4 m* V: j 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
2 X3 b3 [: O9 Z! f$ l: ? 使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。( B2 U' ?# m4 }7 B% E0 c7 I3 b
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
2 Q. s' D0 r- M. J1 @ 计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,( F" b' I; D. |
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 {) B- V, l( C0 K
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。
$ H L! F8 r9 n4 G
9 t% }9 v9 L6 W2 d! y$ E, f5 i7 K 7.冲洗方案23& W$ q& b, E" |2 [6 F
方案:
7 b% A& q( T/ V( V( A 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,
0 \; j* W G# I5 K 热水条件下的标准冲洗方案。
$ Y$ J) f* ?% C. q% b2 A, z' }0 Q 原因:
. K' E4 V" Y$ w 仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却," p9 |% y4 v$ t" U' l0 R
增加流体的汽化临界范围,0 H6 W* h! o, i8 {' r4 \
改善水的润滑力。
4 d! k# C# J/ G 场合:- l+ i9 X$ { X& i& ]
高温条件下,热碳氢化合物,
/ ^5 o/ |# ~6 `8 O D f- H& S 高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,( n. C! ]2 |( `$ U! A
清洁、非聚合流体。3 p% Z) p4 _$ F$ B3 x# k
维护:
3 b- m! S: L2 _: } 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
$ w$ H- y' j" d* B8 h6 q 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。 H4 ?( g8 \5 W
密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,4 l; l3 } z) Y' x$ D6 |
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,
, t6 B+ ]- z: ^* v( L/ m0 Z8 X5 Q8 e 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。
0 e# Q3 K/ u' ]. O 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。5 e4 E9 n5 I% |( Y9 E$ s
4 a" Z4 D: s& ]- H4 C2 { 8.冲洗方案31" N9 T2 v* q& Y6 G" D4 K
方案:4 ?( e6 y4 G% B; r" P3 v' L- p
从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,# X" ?% D/ I. t
离心分离的固体被送泵进口。
# @5 ?' o$ j; {/ L2 A 原因:
) [5 ]' ]9 R# K3 I 机封腔除热,# d/ G- U2 X ^% ~8 ~! c4 \
从冲洗和密封腔中除去固体。
3 T* x( {: q6 l 场合:
7 ~' Q( L! j- R' x8 R: Z. Z 带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,- z& @% O1 {3 O. D5 [0 P
非聚合流体。- t- ?* |) J5 `4 E
维护:
6 S% } U- G6 E% z 旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
9 h5 u: X k- G 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
+ x1 R% W# R( w9 x. B) v1 ~ 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔) [5 I8 @5 c. [
典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。" E! I& J3 s3 s9 ]2 Z
2 f) Y3 b% f$ z8 S' n
+ g& V" \5 v" V! t w8 x/ O: r
9.冲洗方案32
. v5 b( E$ h- R 方案:, K2 W2 ^# z; Z+ ~
用外部清洁源头冲洗机封,
) y; h+ F* d: m5 \ 应慎重选择冲洗液来源,
8 [+ i9 f/ ]- M k# J5 Y! i" H 消除注入液体蒸发,
$ u5 C7 [4 ]3 C; K3 i% a9 m$ @ 或被泵送液体污染。
5 Y4 G+ T* g% K8 `0 K 原因:- n$ \, N/ y. W1 }. ?. r$ r
密封腔除热," p( P E% _& G# x2 S
从密封腔内除去工艺流体或固体,
1 U. k3 |* L) b) Q8 ^ 增加密封腔压力和流体汽化临界范围。
) _4 n$ h: A' [% i* T0 g 场合:! v+ z7 N# a" l+ K: c; ~, P" [) d- z
脏的或被污染的流体、纸浆,- I$ z. ~' i! n$ x
高温条件,
6 v7 H- x& ^- s- o \0 _: x! _ 聚合物或氧化流体。' o; q5 E' W/ {
维护:
8 G2 V/ Y, ^4 M2 h; r 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
! W. ]( R4 G2 B5 z4 Q* ]5 V5 W 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,/ B; n! i9 c& }$ R s1 j, a
增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,& n; U; v2 o( l( E: ~
喷射流体必须和工艺流体相容,
4 W- s6 E# \: ?! ]. g$ ?* D3 O3 y 经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。/ G9 f1 n. d2 V R# z- t, ]
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