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机械密封件的冲洗方案目的 O! U* s3 u* m
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。# L. j2 b- h, S9 {3 [; q) x1 T% R9 G+ 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。
1 z: G3 o) q3 w; V& C; `/ f/ Z2.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。" H- f8 S( e1 o- c( F5 V; ^
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。
$ {7 x9 _' F F6 J( }* e3 [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。
+ H* w6 w# h: m/ _. i8 _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。% ^8 T2 i: w0 O* c( [
2 E9 Q& Z, O) ?% m+ F
机封冲洗方案分类4 |0 \; E, y! Q/ U+ I* Y9 A; e
◆单端面密封(Single Seals)9 O4 |; P, ~7 u4 Z/ k8 A6 ^
# H0 |0 D( a/ [ PLAN 01(单端面自冲洗)) L+ M+ J: ?( _
PLAN 02(夹套冷却伴热)6 t6 J$ U- P3 D# n* o
PLAN 11(自冲洗)# d4 m4 w3 s+ [0 |: w- S4 _. H
PLAN 13(反向冲洗)
$ {0 O1 a; W7 ]6 ?0 L( `; M1 j PLAN 14(正+反向冲洗)$ E$ ^! N" @* T) r6 r4 E$ \
PLAN 21(带冷却的自冲洗)4 W( b0 z/ Y k+ I( y; ^$ L4 j
PLAN 23(带循环套的内部冲洗)( a' E& U' Q; S9 `* w) ?# i A" @
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)- o4 C6 q& ^5 \$ M7 U) l
PLAN 32(外冲洗)
- s+ P6 w+ _8 t; M6 Y& M0 y; Z, l+ W PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)
" W z8 m; @3 L! z8 P) C, n/ [2 ]0 _: e$ Q- y9 q: A
◆双端面密封( Dual Seals)
5 \! _( U+ `! A$ o) ~* y6 U/ ^5 u% O; B; W
PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封). q3 {/ X: s8 |& E- D2 S
PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)
: @& ]6 L0 E: m7 [' }# C PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)( L' g0 M) w1 [8 c% K# ^6 P! Y
PLAN 53C(带增压罐的双端面密封); j' ^ a7 L6 ?9 g. T% X; e
PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
3 P* D$ p3 y, s- u& q Q) H
8 R t: w- r, _$ J3 f0 O! d◆冷却密封( Quench Seals )0 @$ g. G g! X# B
3 l" Y, M. ?+ S9 s5 f+ E PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒); L" f5 l( s& O# `6 ]
PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
. H' E: v1 V O. U q# O
7 c( }8 {( `. T) Y$ k◆气体密封(Gas Seals)
2 B. v* |* y9 J* S4 p+ v: c7 Q1 S7 R! \+ b% A" y
PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
# q: s+ c8 W' r# f+ w! \# E PLAN 74(双端面干气密封)
, {* u: B5 L% U( }7 B4 l PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)0 i1 I( E3 Y! g3 o: o0 O- T: S; {
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)+ B. e& U! I8 B l
! f( D5 o( u; e+ T7 O, w3 X
% Q2 g' p- |5 P: i$ p8 N- }各个方案详细图解如下
! ~( j1 \1 I1 b- f
4 P/ y2 f7 w1 b- r* ?$ H6 q9 h5 B6 ? PLAN 01(单端面自冲洗)
7 L+ d1 s9 P) i% W5 w
. s' ]# W. d A r0 X) t" E4 x _1 r: i7 [+ E; m5 `3 G
1.冲洗方案01/ h8 g- T% g1 N$ i, H& G1 X
方案:
, t* i Y" g# V; {3 I8 @+ E 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。
. K0 H; X4 |3 g4 h 操作类似方案PLAN111 e+ }( M+ `8 x. x' I
原因:
2 V8 N) [8 A9 K) }- ?6 F 密封腔冷却,4 N; q c _& f2 h7 k/ T7 c
卧式泵的密封腔排气,5 {: L! ?9 @" O; z9 u$ v
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
9 S# K+ X s: s$ S2 P- H 场合:: a" i9 g0 u: C
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,& M( d6 {! a1 g1 a% V0 d4 c
清洁常温流体,, h# F' r* T: v+ A' B
用于单端面密封,很少用于双断面密封。: Z/ W. @2 C; M3 z8 x
维护:" k: |" U9 y- ]% G' r, M
冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,
, _# Q" T. W/ f2 _2 i 根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
5 y# w4 P5 T& y8 X# v& @% e8 d2 i" ^4 a/ L3 C
2.冲洗方案02
1 ?9 c+ S8 q5 n0 m' ^0 L4 ~ 方案:
- C$ e5 y' o: |3 \ 无冲洗的封闭密封腔。
6 X6 Z, e: d& n8 o& t 原因:
/ |6 }- L9 Y6 w3 r0 P0 u6 i 不需要流体二次循环。
0 ~8 k$ z5 z: \& g5 c# I 使用场合:& o/ c. ~+ l! b0 F& X( {
常温运转下的大孔/开口密封腔," z j; d$ E' I8 N% W+ X! w: s
高温运转下的冷却套密封腔,2 Q) j) D( r: N- l* s
清洁流体,1 ]( D5 }) T/ L$ d0 E0 D
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,
4 W2 w, H. c! A' b. y 维护:2 H5 `) v5 ^- l1 d
流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
: v2 g, Q3 r8 Z& ` 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,& ?) u2 N, a/ T2 t+ d5 m! p
卧式设备必能自己排气,4 m A# X0 D9 W
经常和冷却方案PLAN62联合使用。
7 J% T6 E( l2 D$ a8 _/ x
: ]! U( t; t5 ]8 B p 3.冲洗方案11
0 Z9 ^" L! y* D" F6 R7 c" ^4 ?0 K 方案:9 [$ G r( P) r q! d4 K
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
. J5 Z4 f, a0 u; a1 \4 q- s: ]1 b2 Q 违反单端面机械密封冲洗方案。
, f9 K& e ?) y5 t% J 原因:8 g2 c( }: F' V
密封腔的冷却,
7 r3 b0 h2 l; h0 { 卧式密封腔的排气,% e$ v2 a2 j6 s( d! v1 i
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。
. Z9 }& u2 p( Q! @# [ 场合:
) f' y7 g1 ^1 r( P e8 B通常用于清洁流体,
) a3 F3 B: ?4 f$ d) l5 k, w3 i 清洁、非聚合流体。9 t; ^2 ~, P B; D( F1 K3 S, A/ {
维护:
0 c4 l5 M9 g' M5 @: {, R- b9 c$ d 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,2 [# J4 S$ L; y* u
计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,6 }) W7 h/ G7 z" f. x2 t0 K; A) 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,( a# i9 o) f: B# _, G; m
管路在12点的位置冲洗机封面,' S/ z1 _8 @% ~' g$ i1 E& f
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。
2 }7 e/ [7 V/ X) _; y+ E# j& s" ?. Z6 B$ Z$ W
4.冲洗方案13
) X, [4 M' v9 u# P; g* h4 B: n 方案:
% i3 W- m2 R( J$ @7 r 从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,
) |1 S: Z( @9 r3 k+ `$ G) _ 立式泵的标准冲洗方案。0 u& s* U/ Q* i
原因: w& ?( w/ n/ U1 E
立式泵密封腔的不间断排气,
* g' g, Y- j {1 E4 Q 密封腔除热。
1 j: I9 L1 r( M, q, r 场合:+ i# m* g+ @) ]5 a5 w2 e" {1 g; d9 _
立式泵,
2 h$ l0 x7 t( z 密封腔压力大于进口压力,3 P2 J& J6 u4 ~6 v) W
混有中等大小的固体的常温流体,% E& ~2 E& E! O0 Z, _" o/ g
非聚合流体。
/ i/ I# A+ x, [) f3 N; O 维护:4 d x$ P* p0 C
启动立式泵之前,弯好排气口管路,
. e$ J6 X, U! Z& M* e 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,* E# x9 N0 m8 ?+ }$ e! {. M
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 ]+ |+ a2 w3 [! ]
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,0 d6 Q# s! c8 p# v6 A/ G# m
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。) e3 v) t9 M- A* V& L& `7 n, M7 s/ T
7 O$ t) v: L1 h- ?1 D- p
" Y8 u% i, y$ Q( C* c# B6 }/ ~1 }
5.冲洗方案14
2 ^% [! f9 J4 K& k& k 方案:
! t0 n1 x# }% n" v/ t. _9 F 从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口," K; d) w9 ~* @
方案11和13的结合。
3 n, j5 Z/ C% m9 ]* D6 s 原因:/ J2 b) e* \. S4 D
立式泵机封腔的连续排气,
6 @/ Q# d9 A4 i+ Y# u 密封腔除热,
& \- ^6 i: B9 s: I) i! b+ i 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
3 b. x+ _) T$ K9 J& C- [! ` 场合:5 r. w5 f+ V: G2 G" }
立式泵,
$ I4 X6 B. J9 m1 M1 }/ Q 常温、清洁非聚合流体。) a3 ~0 y4 T' t) I [2 j
维护:
) c; Q, G( C: {% K r 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,( b- ^$ K& `8 s$ k; g
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
# `( D% X( z. q: L, G3 R8 g 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,( P# A5 Y" A4 W4 E4 V7 k' G6 X
冲洗密封面,
N% ~" y) _9 S( O 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。, f9 u8 W" H* V J
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
) }7 o7 t. s' L' s6 C/ f- f# `! y/ t
! r- n( @6 o* V8 L6 c. v2 G 6.冲洗方案212 l8 @! _) R0 x1 N" c3 Q8 i: r
方案:4 L' W4 J2 c0 t- y j
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
4 E7 X% s( N6 }6 S7 q, u 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。
; x. U& _- o5 `5 @& k4 q0 w 原因:
7 B& D! Q+ W! `* U$ ^4 n* o 机封冷却,
* k! |! y8 a! H5 O0 W5 V( R" f; Q 降低流体温度,增加流体: Q+ `' y- O7 Q, F% p0 X
降低焦化
! [7 L* T2 F5 m) O 场合:
+ p {5 h" I; @* e6 _- o! x3 x 高温,低于350°F(177°C)
! l( N& m0 s) D Y8 Q9 L& j 高于180°F(80°C)热水: z! O/ _8 A3 w# u3 ?* y
清洁、非聚合物。+ I q# F- i! ]
维护: B5 t n, I0 A! A8 k( n! _/ ~
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
5 R3 t7 X; I) E 使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。! ~& V1 G/ P% z1 E* ]/ H
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
7 S5 }0 A5 o& q/ t" K' ^6 F' \ b 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+ T$ Z! { E/ d, y 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,# A2 k" H( K4 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。
% e3 M+ ^* O! p. j0 ^+ w8 m) e- |1 n% P, b% e- n
7.冲洗方案237 w8 i& I( j2 t* P3 _1 X) ` v; R
方案:
. q. b2 }: E1 ?# s8 w' K$ B# V 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,( i0 O" F. [/ v8 z M- Q
热水条件下的标准冲洗方案。3 N3 |! I* g# F/ a3 \' n* W
原因:1 I$ T3 m3 ?4 {/ }; x" M
仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,
6 K' R3 v7 R+ ~9 I8 V 增加流体的汽化临界范围,
/ n( {, N& {/ g5 @$ M5 f 改善水的润滑力。
! n* W3 R& Z' b7 b 场合:. L0 _# u/ x1 k* M& W+ x
高温条件下,热碳氢化合物,9 ` f# V1 E$ n6 q5 Y
高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
: d# h5 t, e7 e6 o" n5 j 清洁、非聚合流体。
% C! @( B4 C1 y- _: A2 d( q5 f 维护:2 I0 j: l5 z0 l+ q* m
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。# n6 d* G) e2 P! w: m# `# R
使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。" f2 S0 c# k! E# I' X6 V! D9 |
密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,
; q6 S# g4 ~9 I: N1 m$ n1 Z 外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,4 B: W( I. E9 V
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。
' ?* ^& L$ O( S4 r 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。+ y7 C1 j. H% t- b
& @9 z! A, m; G. f# I! w6 f
8.冲洗方案31* _5 J! Z- M& m* s0 c" U/ T% m/ k
方案:- H$ {3 k8 Z4 [& q6 v1 P
从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,
: O# K; P( U' ^1 W( k 离心分离的固体被送泵进口。
! M b: H# R; m4 `6 k 原因:! z- i. N' g% Y( F$ a: N
机封腔除热,
, J# u h/ [. A+ G; t9 \ 从冲洗和密封腔中除去固体。
$ }5 `5 }$ b9 C 场合:
& ^1 B' N: z- C 带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
+ R+ P7 y1 k5 C6 l# f+ ?4 ? 非聚合流体。
. L9 N3 l9 Y& S# O" S( J$ Z& y4 E/ O 维护:2 Z4 v; k3 k) [* C* t9 Y& u
旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
/ b J! s7 _8 u8 [( |) H 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
( Z* z/ O) K; \1 @" o8 q 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
; u1 Q" M: }% h- p5 J% g k 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。6 ?* E) N# l" L0 R
/ M y3 H3 L0 ~9 U3 V' W) z
" \) i6 N6 D9 j8 }3 v0 y 9.冲洗方案32$ D# D5 @6 t' X8 f
方案:
( \# F/ p* W: ^) M 用外部清洁源头冲洗机封,
$ k3 F% j' } h6 c 应慎重选择冲洗液来源,
* p0 L+ G& O" z* V0 V 消除注入液体蒸发,
& R5 o3 y8 y% a2 L 或被泵送液体污染。
7 K0 {' }- ]! H$ N 原因:
2 W$ d7 J/ ^6 e 密封腔除热,
* z1 \: |4 Q, c) n2 z- R, }2 N# ~ 从密封腔内除去工艺流体或固体,
6 l) s A6 Y+ P3 G9 V9 R 增加密封腔压力和流体汽化临界范围。. [5 @" r a1 k+ x) h3 R
场合:
# |* \5 d$ a7 l t0 y$ y1 t 脏的或被污染的流体、纸浆,/ h# a" B" \, \( i
高温条件,! U8 d& j5 n& B0 m+ z$ M" o7 q
聚合物或氧化流体。2 f" ?5 C1 x. K* H5 B
维护:
0 N n% w" p. r" J, @' |6 |" R4 i; s 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
9 J% S0 i1 b+ C5 g0 J1 R 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,
V9 G' ^1 e- ~$ ]9 v 增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,) o. Z5 K; }1 P, H5 m' ]# _
喷射流体必须和工艺流体相容,
. A4 C3 R: s8 p. C 经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。
6 C# ^$ K. W. A0 {4 u- e; G |
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