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机械密封件的冲洗方案目的
. G6 q* Z3 J: x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。! R8 a. H- T+ C' S/ d' m0 i
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。- k- b2 ?" g; ^0 \6 k0 O
2.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。9 C2 Q3 @$ d9 u" m; o
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。
# |' p# i0 K# I+ A4.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。
! ]( j' ~0 v4 [& t* r: [% H# [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。 k, z3 J, n, I6 Y( O
* {) h5 n5 z g) G; n. o3 G机封冲洗方案分类& }# d, U! A8 m& \
◆单端面密封(Single Seals)
+ ~3 m# S6 G) Y+ s& x! A O' C. e! f- P/ N
PLAN 01(单端面自冲洗) M6 @; \& U( m9 U+ j9 |3 w2 a0 k
PLAN 02(夹套冷却伴热)
) T O l! x8 j) v; L PLAN 11(自冲洗), R% ?; _/ F' y7 \ P7 Z9 d. y
PLAN 13(反向冲洗): P0 O ~8 R* @$ }* N$ c! y
PLAN 14(正+反向冲洗)6 L3 O; E/ a8 w* t+ J; U
PLAN 21(带冷却的自冲洗)
; X9 J4 g8 O" S8 Y7 T PLAN 23(带循环套的内部冲洗)- S' ^" U: t/ e5 D9 z* t
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)0 [2 ~# i. N- R3 s2 l5 Z
PLAN 32(外冲洗)# o3 A% y, y5 A' O
PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)
; p2 O+ `/ a% v) T# {9 J& ]
/ J& G. J, o! E" t$ A◆双端面密封( Dual Seals)- S" K; Z# g F9 R: d( S
% B; t4 O1 s! O# j, U PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)5 W f) H/ T ^9 v( i! L
PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)/ _% ?, ^: v, p8 @, z$ z: j
PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
+ R+ r$ _9 C& Z7 m: i PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
/ k- }) J% a/ Z* w& G5 p PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
; q/ v) p" h; q6 O/ c% }5 }6 h9 D) i5 a# x+ ?* w8 `. A8 E
◆冷却密封( Quench Seals ) s" b, f. o$ Q1 k b
1 V. @$ o+ I K5 `* M PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)
# ]# t" V, _8 E6 S" |, I5 N PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)3 [3 k+ |& o3 O5 {! S& s) \) U- s& B; n
' |$ ^0 D; T+ e+ J3 m
◆气体密封(Gas Seals)
6 M6 h) @5 t5 l% G3 P1 {, P* ^. d
- v5 X! M; o6 S3 l PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
. B4 l* p- J- y: p; s4 n7 o PLAN 74(双端面干气密封)
/ c* _$ i+ V% q: h PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)9 a8 a+ g* ?3 I! i0 U$ h) o M
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)
( [8 @. v9 u3 M, v! {
; g6 J x w. k# T7 i) R* e( k4 L
, `7 a# ~# }( t) t0 _0 Z各个方案详细图解如下
' v) j5 j1 \0 w, H; [5 c
: x5 s1 m- H4 V) H. R2 _ PLAN 01(单端面自冲洗)
0 @4 @/ B& `( P1 u( B. X- m2 P8 d9 @, m: U7 }4 j0 o
2 i2 i( i* ]) \( X 1.冲洗方案010 F7 {1 o8 }* }9 [6 a& D
方案:
+ ?7 ?6 x" J0 l8 ^- A: } 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。7 X5 O/ L) [& H; F
操作类似方案PLAN11- Q/ L( O M6 }- E; p3 g
原因:8 z H5 D7 H$ M7 c5 P6 q
密封腔冷却,
9 o* c6 `! C' Q3 ~' g 卧式泵的密封腔排气,5 i/ r- v7 S& B4 O0 q9 q" U
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
9 o. x2 O8 A3 S. a! b/ B- j 场合:0 Y$ \, a7 U J3 Q5 V9 O2 C8 K
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,
( }$ \3 F% s) t ]2 u) i9 m 清洁常温流体,
' z+ T2 z8 V$ s0 @% L 用于单端面密封,很少用于双断面密封。1 q! ~* E# ]2 f* l/ \
维护:
. G3 d2 |# e: \5 v0 ` 冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,0 h7 ~( u0 p8 d* x* X" t9 T2 s
根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。& W$ c) Q0 Y. T
7 [! O, o( g+ o 2.冲洗方案02 S" s' m: n( h9 D$ y5 ^9 y- H
方案:
9 k7 `: i; Q5 |* x 无冲洗的封闭密封腔。
9 z' z' e6 }3 }1 u 原因:0 v, r9 i0 K" Z5 B) y! L& [5 t$ X ~. E
不需要流体二次循环。
( ]/ G: g7 e( k# s( Z 使用场合:6 ^' V$ y! r4 F) A4 j
常温运转下的大孔/开口密封腔,( U, ?. L6 C5 }# b+ q ^9 b6 Q3 W
高温运转下的冷却套密封腔,
9 D7 g8 N5 z. x" P7 J5 I 清洁流体,
8 S5 U6 ]' l1 F' p/ w 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,& ^. V7 P. `# ^5 e2 f1 p6 m
维护:
' p) k1 O# L6 C# G- N* D5 Q 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,$ Z3 T7 N* A7 V0 o5 ]8 Y8 M j
在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,. l+ f) q) E/ e% i8 N- b
卧式设备必能自己排气,- f2 s: Y6 H) ~+ s
经常和冷却方案PLAN62联合使用。
/ f3 J# Z9 o) d9 A2 P% ?3 \, w. d8 A+ A; C9 o! Q
3.冲洗方案11
- ?4 W; M) M8 f* l/ C& q; N- ^ 方案:
% [, V6 L0 m# ]3 y: q8 L 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
4 Q5 O# X: f0 Z6 `) C 违反单端面机械密封冲洗方案。8 r0 ^0 y) w1 H0 V' s" o
原因:
1 g+ A$ y% z; E8 E8 C7 {密封腔的冷却,
1 f; o# j: ^3 ^: \6 b3 o 卧式密封腔的排气,$ ]" v2 F+ g& D( ~
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。* s6 h$ A' E. ?* j
场合:$ L4 z0 g+ _# u' d% G9 I2 H8 [
通常用于清洁流体,
1 ^" P( {( n$ c7 M" i8 T 清洁、非聚合流体。1 |: B) G: S1 \2 P: {
维护:* u E' ~* v e% @2 m/ a
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,. ]& q0 U4 U& ?4 ^4 P; h% P
计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
8 B( Q3 Q# X- a+ H* g7 J7 U, }0 Q* C7 ~ 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,
( C1 o2 W! O8 {4 Z& G& C 管路在12点的位置冲洗机封面,) G5 u: V8 Z, V+ h" W2 n$ G
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。
; h. C" Y( j2 \$ X/ A7 b& T' h. j+ x
4.冲洗方案132 ~! k' v) n* r" S* u
方案:
; O2 }; P+ r9 ]; P 从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,& Z8 Y$ \* i9 u E2 h) b/ e) _0 E
立式泵的标准冲洗方案。; \' U7 k( X( c% o9 L' R: B
原因:
# I7 `, a3 u( @3 D, E 立式泵密封腔的不间断排气,: O9 z8 Y; L5 b5 }7 Y2 ]
密封腔除热。
6 o- j# U& _4 A 场合:# p; C# r2 z; S! D* C9 G
立式泵,( B9 d$ W- o) e7 i9 `% ^! t( {
密封腔压力大于进口压力,( U! C& `& ]2 T4 U6 F! x
混有中等大小的固体的常温流体,
2 P6 H. k( b( _1 k* w 非聚合流体。! e o3 q: @" R6 J7 A
维护:
* _+ D% j/ m$ c) c启动立式泵之前,弯好排气口管路,
" E, O" a% f T0 a# C! a( V 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,$ J1 x, h$ |; `+ L
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,/ ~. {, V) ~6 U% c7 {) `% \# d
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,8 `) t& v/ K8 U- a3 W/ w
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
% i9 A$ F& L; s7 K7 o( ?5 z2 v% m k7 L" D
. `; y% v* y, @/ v' K
5.冲洗方案14' W$ O$ M: d6 l1 D5 w! `" t
方案:
; k; [5 S& p1 I; v2 |; { 从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口, g2 x/ Q% t& i6 K
方案11和13的结合。/ f4 S' F, E+ R' b6 A, T% |
原因:: L- Y X% w; ?! z6 d
立式泵机封腔的连续排气,, L: ]" D) p3 p& N/ ?6 S
密封腔除热,
: y3 w7 [. v+ {& a2 T% L* t6 u 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
3 h% V, ^" u* { 场合:5 T. P. Q9 `7 \! c7 | s
立式泵,: M: M4 U1 `, j( |
常温、清洁非聚合流体。
' F" a3 r$ u+ Z. n6 `% y 维护:# U( a/ m& h$ O% Q1 w7 p
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,3 C) B4 F; ^; I+ |9 F. 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,
9 Q/ L$ X! C7 f9 e" C! E9 V U! 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,/ S3 m/ |) ]: K1 g* q; p9 c
冲洗密封面,
$ D+ R6 ?: R: H# j* K' |5 t 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。! w+ V( R5 A% o( w/ E( ~, ^6 K
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。2 q4 {" W7 }7 r8 G& K+ A
9 |0 G \& J3 t* Z 6.冲洗方案21
% d* Q* R% n* R; ` C) J 方案:* |+ U! s4 |" x2 n
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
# A6 I" T/ v) y& Y9 W, u; b 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。$ P% f, K7 `/ t9 R* D9 E1 L; t/ p
原因:
, y: t3 l, V, O' b 机封冷却, ?. P d3 k/ `* X
降低流体温度,增加流体4 Y! Z( v5 b! j3 X. {
降低焦化
4 B+ v. \" w( C# N O+ w: z1 K" x 场合: _3 {0 D$ H4 { {' g' Y1 i
高温,低于350°F(177°C)+ `* e/ G% m( F+ U" I4 P
高于180°F(80°C)热水
- v# \ r A! L) T7 L, N) _. i 清洁、非聚合物。3 a1 R A& J5 [/ g8 U
维护:
2 E' J3 h5 A$ W% }5 ~ 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。3 \4 V0 s% S. u( }" l9 h! m+ ~* K. l# r
使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。, J+ M( R5 Q3 v, w
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,: V! R t! t+ J) J [! }: n) z# R% 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,
8 {- F( G+ k# ]- V, u 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 h: e) w- N7 ]+ N
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。
" C/ U. G. p& V, G. F* m# f/ U* G2 E! Q3 w" x. w- u
7.冲洗方案23
# k2 I: k8 |- K( g6 |* H1 M 方案:5 c0 W- d9 o* h& L) x* k5 n9 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,! T. _- m3 g R3 j+ Y
热水条件下的标准冲洗方案。( l2 U/ U6 F+ C7 b
原因:
: {2 T6 j$ I& T7 j 仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,
' i: t) w. L4 B G4 ?9 ^: \ 增加流体的汽化临界范围,
8 l9 j1 `7 x% ` 改善水的润滑力。9 N7 ^( }8 d7 Y9 ~8 E9 C/ g
场合:/ L6 \) ]$ t L) N
高温条件下,热碳氢化合物,; E4 t% Z/ _6 x- g9 H2 G* W8 ~8 i
高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
2 |$ x! N9 F5 v2 S3 F 清洁、非聚合流体。2 G+ ] }6 b" x& u" x5 V; S! \ O
维护:
5 D& T2 h/ R$ G" j. B 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
) y& \ u2 a7 H/ \, O 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。9 ]& L& j! x& V7 y
密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,9 b, v' ^0 l# B- k
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,
( T q0 J! d; F/ L 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& s1 Q a; Z) n. J9 l( O 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
5 h/ b/ K; z4 q1 A. ?
% @) ^# F/ z/ } 8.冲洗方案31% @3 t! }. Y: z9 E5 K
方案:
7 m9 m ?3 w' a0 ]+ N$ B& }! Y 从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,7 m& m: V- C& n; J) m
离心分离的固体被送泵进口。
# U! Y+ t* p0 a" c3 J 原因:
+ ^7 V6 I; f6 u. d- l5 P6 w 机封腔除热,2 r% _: F+ ?8 M0 b
从冲洗和密封腔中除去固体。0 ]. X- X! t8 R* D2 F7 T; T
场合:
0 n( H' J9 p, _* x" ? 带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
) I5 L4 P( z$ u" x1 e s; C 非聚合流体。
: K) I, b3 L& A; Z( ~! c. e/ M) z6 j 维护:
2 Z: J! \* m) y- ^! Q 旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
# R3 H0 q/ i/ I" z0 X* }, n: B3 O 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
2 J3 s) e- \7 F4 I 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔( a; T ~; {& L6 l- Z$ H
典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。, r2 {8 e* a! {
" N$ T' }% i4 D4 L5 k. e( ~3 Y3 w5 _0 ^6 t; o
9.冲洗方案32) Z. ]% ]& w7 O- [7 s
方案:
3 Z) Z- ^5 f5 P( l2 y# B0 z% j) n' _ 用外部清洁源头冲洗机封,
# y, @' ?+ W- n3 ]; J5 I2 v 应慎重选择冲洗液来源,/ Q# a. o; C2 T9 ~
消除注入液体蒸发,
# i: [ z+ S6 \* I& J8 e$ x 或被泵送液体污染。
) r. S2 m, ?2 p9 l$ N! w 原因:3 L' D9 ~- |& T" E& E
密封腔除热,- N) F* j; r3 s6 X: K+ Z
从密封腔内除去工艺流体或固体,: L4 L1 l" [% d
增加密封腔压力和流体汽化临界范围。1 S: K; a! n: W: F+ Q, n
场合:0 ^2 {% z6 j& k2 \
脏的或被污染的流体、纸浆,
: Z' p, Z+ p/ {3 U 高温条件,0 c. R( C- f4 p! o* D
聚合物或氧化流体。5 t4 W! W4 D/ g& l) n/ V+ o3 n! Z, s" n( n
维护:
# v2 G& m( G& F, @) l 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
) p1 l* Z/ P' ?( f2 Q3 t- U 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,
1 B7 }* H9 {+ f! J 增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,3 Y ?) h h+ o/ c
喷射流体必须和工艺流体相容,' C3 ~8 h8 e4 n3 r Q/ t: J7 E
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。
+ {1 d7 \ ]' \. y$ B; |0 y# e |
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