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机械密封件的冲洗方案目的
( w1 l: Y$ g0 _0 U) @7 b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。, ?2 r3 }% e- e- Y
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( c5 z" H$ g/ Y$ x
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。4 {2 V; f; {0 V& L
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。
1 Q$ p9 @, }$ K2 X" ]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。
( e2 {9 V4 ~4 h' r5.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。( M. G+ T" d/ ] x
- p' I; _2 m3 X- r6 z机封冲洗方案分类; M) p: R$ F) z
◆单端面密封(Single Seals)0 ]. P) M- K& F! K, y8 ]
$ O0 i% A+ [7 U3 x3 N( R; e PLAN 01(单端面自冲洗)1 H8 K; h" o4 k" u& Q4 z
PLAN 02(夹套冷却伴热)' T, h5 b2 c8 `8 F
PLAN 11(自冲洗)
" t7 J- ^! T5 K( P! I2 a) _0 a PLAN 13(反向冲洗)
9 y! X! V" p, g2 o& ] PLAN 14(正+反向冲洗)
5 P/ b# X3 y) E5 e7 C3 N" P" h3 c PLAN 21(带冷却的自冲洗)
# @; E& ], x1 U PLAN 23(带循环套的内部冲洗)
! W: a9 M, \% S$ n PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)- O; [" A4 M7 ~3 m6 G& W
PLAN 32(外冲洗)* R/ ]7 ]. C+ @, b6 b8 [+ G4 b) _
PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)+ J, ^$ h! Y* Q. b+ G# J
1 Y7 ~2 j6 ~- N) B! p◆双端面密封( Dual Seals)
5 V7 h) z' ]. [/ O$ C0 D
\% W! ~$ h( N9 ~ S4 u$ Q/ K PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)
`, Q7 n6 d, q' \8 T# z* a PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)
! o& T q- ]2 k; m% k A PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
" s1 R8 Z7 {5 f( O PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)0 k9 h! L, ?- ~! j% P( e, x: U3 |
PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
+ R a: c$ m( _3 ~! d
6 H) p* o5 C5 F+ Z( @◆冷却密封( Quench Seals ) _% R/ Q, A+ L$ a2 N2 j P7 X
! G1 i/ x; `/ @( n/ K# J! x PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)
8 L& X# H0 q0 D PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量); [9 k# b. M& }' c. h8 c0 y
4 d u1 `* W0 W# v( J3 w* P◆气体密封(Gas Seals)
' Y$ }9 ^8 U: z0 }: O1 s! {; C( w u6 F% Z s$ a
PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封); Y* R' J! c7 \; @& {* t
PLAN 74(双端面干气密封)- x/ p' Z% }* ]5 J* E
PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封) H# q. x U8 w! }0 Q& Z
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封): u6 u& M/ D" u, Q5 Z p# i
- y+ J) S' \* P3 q; q' {! {. W0 S4 r! X
& w& S$ K5 `! T* u各个方案详细图解如下
0 I# L2 m9 B4 P
% R+ o7 I) [5 Z# w0 o PLAN 01(单端面自冲洗)( m6 e) y ?. L9 A7 x
! Q/ B' P0 I; R2 z+ A
1 T2 w& z+ W5 I
1.冲洗方案01
! n/ h& G; \" e 方案:' {# P# U2 u4 @+ o! c+ y, u J
从泵的出口端冲洗内机械密封腔。
( E" ?: M0 v. G9 H. c 操作类似方案PLAN11
" e/ R4 u0 V6 M. s 原因:: J, U3 D+ N1 B! g4 a' N( i
密封腔冷却,( Z& \* B2 P: k: W
卧式泵的密封腔排气,/ f* N% Q2 m2 n( |) S+ N& _
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险( _9 l% ~6 F. N5 f( q' H! e+ h/ t
场合:
& Y) O w) j: A# p 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,8 U; v' M, [; j0 {! T
清洁常温流体,' F& S; k L, f
用于单端面密封,很少用于双断面密封。' t! u! r2 c6 k! W9 Y) s" @, Q j
维护:+ V0 @0 z+ N) m
冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,
7 L4 u( V+ Z2 L) ^& _2 |( I. c 根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。, p5 a" E( ~6 Y" Y- A2 S$ l$ W
. e3 J6 \: u& ^3 K7 ~4 C* ` 2.冲洗方案02
( Q; e) n1 C' f: ]: n( G8 ~ 方案:5 c+ N. d. R5 u( N% R
无冲洗的封闭密封腔。
8 x) B9 R8 R* |* v& i2 ?8 @' D 原因:
- o7 y) C: o% v/ J 不需要流体二次循环。4 H# W/ F2 h2 t1 _
使用场合:
# B0 B0 A1 w, R* d0 p 常温运转下的大孔/开口密封腔,0 V9 g& S, f( l$ [( ]9 q% T
高温运转下的冷却套密封腔,1 R8 y5 t8 @& ]/ q1 W: R
清洁流体,' F& X3 |1 L9 W( J
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,
$ S' ^% v) r4 i/ N 维护:0 R% p0 ^& c$ A# q" h) \
流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化," I+ [3 i9 _7 k2 ~& f$ ]: f" c1 _
在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
4 S, c. a& J! f: v: [ 卧式设备必能自己排气,
/ C8 @- _) b7 F$ A 经常和冷却方案PLAN62联合使用。
* y2 p1 t; i$ i. m; b6 p% f# }- F' ?" Z
5 \" H5 C E( Q* R; V' Z 3.冲洗方案11
( G0 h4 R' q" Q2 h 方案:8 g g; O, d+ X! q& H
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,4 _5 o6 e# J/ `2 K( O
违反单端面机械密封冲洗方案。
1 ?( T8 k" D) c% c 原因:
* i! A; V+ F9 K8 R; _8 @: O密封腔的冷却,
$ |' s# ]' H9 r- [ 卧式密封腔的排气,/ j z5 m( ~ F3 M6 O
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。
; Q5 T+ I: s! V* b- K3 j5 P9 C4 x* Z 场合:
) X: n* N5 W4 U9 t通常用于清洁流体,
3 g! f) ]4 j3 p9 G 清洁、非聚合流体。
3 i$ K6 i. A1 @5 R 维护:2 ^3 [1 m- P# M" K
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,; X$ h9 v; g$ J3 Q \
计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
3 Q& @' h, s6 U% m) E3 n/ 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,
/ M% q v) W+ b7 r 管路在12点的位置冲洗机封面,& G _7 i& U5 {* z# m# `
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。9 l6 b6 i# S8 u5 }/ d
4 E" _% v) w* v: \: R" m' G7 z7 |
4.冲洗方案13
( b2 R* P* I+ e8 t0 }- {* x 方案:' J& ` }& m, j; D
从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,
. t" r9 c; b5 t( W9 ` 立式泵的标准冲洗方案。
; a0 g( J6 Q, Q$ x3 u1 y 原因:* K* N) E0 r; _# b O0 |( v; a% K
立式泵密封腔的不间断排气,
& Q* \' v+ o' _ 密封腔除热。$ S+ _$ X9 A; T. N
场合:& x% G4 K0 S4 \
立式泵,9 ]0 x5 X( }9 u, p t2 x
密封腔压力大于进口压力,7 \6 A* n: Z4 k( t& C2 d
混有中等大小的固体的常温流体,+ \ Z) r/ ~- t1 F8 p, w _
非聚合流体。
9 n% Q; \ v; G* H9 t 维护:: R4 @2 y8 U, @& A' B% x( e
启动立式泵之前,弯好排气口管路,
: R# K% y; {3 R- P) G 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
$ q4 e C7 } z8 y2 z 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 ~: p2 G9 [8 E+ Z V
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,
5 G3 ` W8 [, Y1 v" J 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
/ R. B; B" p6 _. x2 g) B! u i$ J7 D8 b0 f+ k# S; {( a5 \1 L; l
5 p6 n( d; h) Z! w f1 J/ B4 b* z' R- H
5.冲洗方案144 J% F' ?# g( i3 P6 {
方案:) u" r& U) s( o7 z9 S. ^5 p$ c/ G7 G: f
从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,
# V' f7 D( S/ ]& D, b 方案11和13的结合。* ?( T: q% J" A4 s7 r
原因:( ?/ a" L, W7 X8 Q
立式泵机封腔的连续排气,
/ R, l5 x8 y6 A1 ^) X3 ~ 密封腔除热,: f, A @7 ?/ Y0 ~7 V* |
增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。2 S, L& n9 S, ^* c6 B- \9 k2 T; K! s4 c
场合:
& I- e8 y1 E4 f( V- j: l: Z d 立式泵,
- @1 p- {* C8 |) q6 {7 p! X9 [ 常温、清洁非聚合流体。
2 c( h/ k. K) W/ Q8 S( A' c( t 维护:; E( i! d+ a5 i, j' m5 d
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,$ {* A& h: [9 U J3 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,
2 I/ T; I9 c' N' s9 ]; ~+ 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,1 L( l- N* j9 C u" w
冲洗密封面,
. M( d* }2 K/ Z 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。
, z5 H0 \0 {. [3 }! u 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。9 C$ J0 x4 X4 e8 z j8 {9 B
. s; J7 V ]9 f- g8 M1 x! a
6.冲洗方案21. ], o6 r9 o9 h5 P
方案:& f8 x5 o$ }) q% B" H" }, L
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
' [/ Q; m L% J* P7 V, x: J2 } 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。 P/ ^/ }9 k' E, N, M D& A$ l& f7 a
原因:
3 W* D: J% }* t! \/ d9 { 机封冷却,
( r1 _# L$ [' Q% Z; Q9 b; ?6 r 降低流体温度,增加流体4 H" N& `' r+ q% P& ]& D* V
降低焦化9 ?0 T3 S/ J8 v( N' z3 Y
场合:
/ L; {6 d7 B P9 c* N2 _' s* C8 A 高温,低于350°F(177°C)4 ?, r0 z8 k0 N7 v! U' S" K
高于180°F(80°C)热水
+ `% `/ b4 x! r1 M" M+ ` h 清洁、非聚合物。
4 w# m2 C# H9 A) f7 O) J 维护:* m* j; j. u3 u. m y# J0 o
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。6 g# M: V+ x! P3 t* X
使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。/ W4 J. e6 ^# I+ B& o+ J" e
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,2 e8 e8 L5 |& A/ t! 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,
j7 e8 [: f# V) m1 Z: I1 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,
8 b( H9 F- d) V& H 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。
8 I$ ^( B! W2 U4 |# {0 w/ x9 ^; y! B! I5 Q
7.冲洗方案23
8 V1 F; y6 ]1 j; z0 g6 W# } 方案:/ r K, N% [; E
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,
2 p9 j( k5 b" ]5 R8 L8 R# k 热水条件下的标准冲洗方案。- d/ J. V8 ~9 j/ x9 i) C7 X1 @. I
原因:
! _+ d) m$ [. g" ^# [2 H 仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,2 m5 D1 f. A1 {& B2 S# |
增加流体的汽化临界范围,
) {1 r: c+ m \8 C& H4 G7 A 改善水的润滑力。
, O' Y" o7 u* z7 p 场合:
7 P4 o, d7 Y4 B: I; d0 o( u/ H 高温条件下,热碳氢化合物,
* `4 _8 [* b- C 高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
" w7 J- h& V! ~0 \9 `; W9 A8 `" ^ 清洁、非聚合流体。 p1 r9 [$ }; o! C# H& N9 `
维护:) S! o- U2 N) H; L% o- Y
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
2 Z4 a$ g& `- k6 X/ Y2 {6 ^ 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。
[' s* ?5 j0 V( t' R; W+ ~ 密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,
# w3 C# \5 K, m$ ` 外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,
, r6 _; d' P/ J& F 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。
3 Y8 j" T7 i6 M- ^0 ]4 W+ t 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
& a1 w$ j+ C1 ?( h. w; }* k6 B2 w* Y! h% Y
8.冲洗方案31
: l O( C$ q" z6 g/ G* u( J6 Y 方案:
9 |5 z% f- s& a5 I 从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,
* ]+ l, V$ a# g% }$ ]1 i 离心分离的固体被送泵进口。
3 {7 t" ^9 S. H) {. A- h 原因:. o1 h& `5 W" |: ]" i
机封腔除热,0 k) P9 |3 p4 {
从冲洗和密封腔中除去固体。
% K2 G7 G' |0 r6 j 场合:
( J. p" e/ K, m$ b% { 带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
% H e" {, R" {4 u8 ^) ^/ z. i$ [ 非聚合流体。
5 | j7 W; \0 J7 _* H 维护:) v. \4 p1 X2 |6 X
旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,6 }; d0 M! F5 r+ J2 M
密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
n+ h `" Y% y. I/ Y' v9 \: k | 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
( v8 y: @5 A4 y0 z$ |; l& g- ] 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。
( T% D: v& e4 P7 a
( G7 n( H$ F& |5 f" \( h! C, ]2 h1 n, c/ o( F6 L
9.冲洗方案328 D6 Z$ M/ j+ e1 D/ Q/ J% X$ y
方案:) U! l f( n' s( z* V) A. i2 w
用外部清洁源头冲洗机封,
/ m' s! E V' J 应慎重选择冲洗液来源,7 {1 B! X* G2 N- i% y& g
消除注入液体蒸发,
% w7 U4 P0 K* B 或被泵送液体污染。
: r1 o5 p% f K* p 原因:! G6 |1 m5 a; n) B& x0 K$ j- I
密封腔除热,: F! D! {# K; F: r3 {7 v/ W9 W
从密封腔内除去工艺流体或固体,) O$ `3 L6 w5 X, e% H: P- _6 \) _
增加密封腔压力和流体汽化临界范围。
; o3 \& ~ h9 E! j) B" N 场合:" y# [, F8 M3 Y& t. s
脏的或被污染的流体、纸浆,% p9 W6 e- }9 Z7 Y1 C9 v2 g
高温条件,5 y8 T1 _! J! I9 P
聚合物或氧化流体。
( u; z! C- [7 O+ M: H8 E4 Z' x 维护:
1 s/ D$ I! w; w8 O 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,8 L) p2 z y4 B0 z/ y
限制脏的工艺流体,控制喷射流量,/ `9 U" |7 Y% q7 g$ @
增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,
( k- }. \ f% {- E: W; h: D 喷射流体必须和工艺流体相容, u% I. O1 @0 y; o
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。+ x9 c( w6 M1 i$ c- ~6 P; x( ]3 E
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