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机械密封件的冲洗方案目的3 y; A' I; ^" B1 |
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。* p' u, f& r6 s: e4 l: e1 x" G
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。
0 q3 @# Y: J! u3 `) `- b2.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。3 a9 \# J% [1 N& `3 K
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。
* d9 { k" M: n& G5 |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。- q9 Y5 f5 d7 S9 E! ^, _
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。. C5 d8 R8 R/ W" E1 t/ o X
' r( |. J4 b" @9 j: q' k W% [; B G
机封冲洗方案分类! b5 P3 I+ h' K+ {0 {( M3 |/ Y) _
◆单端面密封(Single Seals)
6 L/ b- Z' M3 E/ V! @3 X& a9 D p: A8 I! M
PLAN 01(单端面自冲洗)1 h2 u4 a- Q' h1 s, |# A. Q
PLAN 02(夹套冷却伴热)
1 a7 d) I/ u( H/ z PLAN 11(自冲洗)
2 \: V% `& d5 K3 _; V6 ] PLAN 13(反向冲洗). T; _/ X$ ?% H* b3 U1 |) i
PLAN 14(正+反向冲洗)
5 z* B" d. O1 N, m( c7 B PLAN 21(带冷却的自冲洗)' U( Y3 d6 l/ G( ^7 w; }& j+ o
PLAN 23(带循环套的内部冲洗)
6 R) W% e* T1 z; W: ^; p: B6 @: W PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)$ x3 E4 A# ~( |2 O7 A
PLAN 32(外冲洗)
+ [# N/ P6 h# h, J PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)6 l6 L( R1 |+ L. F
, c$ G% \' i# h( W; H7 C9 a: ~( [◆双端面密封( Dual Seals)
6 G+ ]9 g6 A& m: n R! p' j5 g s# J) X1 C
PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)% C6 G% M: g" a# N- s
PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)3 D5 u7 [2 X. |( V
PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)& b! c1 V* r1 r$ S
PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
: @" z2 G* E" n+ v# u" w: W PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
# L# l1 @- K- K8 v8 P' x
% e7 J0 ~1 ?) n* C1 ?◆冷却密封( Quench Seals )5 n2 A: T' k4 z4 X; f
' m; H* V0 T: a# m; I5 g5 ] PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)5 Q ~8 E) j4 v8 _0 s$ c# @3 v0 \
PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
% [: k# U$ X8 t+ Z: [! D: {" b0 T3 D5 ?6 T! c1 r
◆气体密封(Gas Seals)* D3 d. d5 N6 A6 Q+ F3 F" N; o
' c% f: E4 h& ]- Y9 v, T5 n PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
0 \) x. \- u3 R" j/ j& Z1 l4 K! A PLAN 74(双端面干气密封)
7 z8 L8 q- ?1 N7 ] PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)8 o( U* n; M; z% m/ V& Y
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)# ~7 i" V' b( E$ z# u5 v0 V
; M0 r0 i6 ^, B N
/ C0 k' Z( ?0 H- z
各个方案详细图解如下
! V3 ?% z2 b# K2 i
. M6 w# t! ^2 E4 y) B8 m PLAN 01(单端面自冲洗)
! h2 n( O6 \0 h# _' ]# L
: R1 @0 r( q6 n+ L* T
6 x0 b6 D: f6 R5 s 1.冲洗方案017 L- f3 U% @1 M# x1 K; ?
方案:
8 j* c, A. j) T3 h- m 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。
$ {9 S5 s' p" P. u 操作类似方案PLAN11
7 u' n/ ]- w7 J" y8 G 原因:8 c# A4 k( k' M7 H! m, o
密封腔冷却,; `% G" i- g# v E
卧式泵的密封腔排气,
! U2 C* j( T. o* [ 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
8 m6 B7 h7 S& n4 ^ 场合: G: @9 r' h; T8 O2 \% Z0 a( ^8 |) j
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,
2 U3 {: s; @( R6 A: u 清洁常温流体,
) g B+ X+ V6 T 用于单端面密封,很少用于双断面密封。% |2 X3 z& g1 p- b$ X% a/ s
维护:
! W7 ?, g \9 p$ o1 ~6 V; C 冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,7 H# P2 k% K T- d. @$ |, E; N
根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
5 e) Z* }3 C( }6 ?0 M; C% [+ a: t# I9 n1 _8 m) f
2.冲洗方案02
$ `+ G6 ^/ O: T' V6 A: }# S0 B 方案:! ~+ p% R& R8 r k. u4 U! ?
无冲洗的封闭密封腔。
4 r* f/ m" M: o+ M 原因:! h% }( J1 a6 o+ R
不需要流体二次循环。
& @( V8 s3 t0 ?5 V4 H$ x 使用场合:6 d; |& t6 b7 T( P6 `6 T
常温运转下的大孔/开口密封腔,
: G. l4 i5 V& a6 ?) U 高温运转下的冷却套密封腔,
6 H+ A3 m# i: J& Q# d2 V b" b 清洁流体,4 z+ B. M/ M* n8 ?" u3 t z7 W d: U: V
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,
4 k- ~- n# u8 I! D4 N/ q6 f 维护:
{/ f3 E1 V" T 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
( l* a% }* q# o) y# q: t 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
. G0 R5 D+ V( m7 j2 o 卧式设备必能自己排气,
* T6 q/ g7 j; b& G 经常和冷却方案PLAN62联合使用。0 u. J3 Z1 I2 K1 W- F% S
+ [1 M& O3 |3 x) u1 O/ ^8 y
3.冲洗方案11
" S4 B- a8 F, u6 Y7 i: b4 R( a 方案:
+ f9 b% Y- d5 W9 G$ a) x' U/ F 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
4 {2 v$ P! Z3 I# e7 K) \ 违反单端面机械密封冲洗方案。9 P3 P0 a: l. |
原因:
; N7 S5 p; S! K8 f$ K4 m密封腔的冷却,
2 j, u2 z7 j' h" ?5 }6 n 卧式密封腔的排气,
2 Z4 Y4 y1 |5 G8 d 增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。5 b- [- G _$ D& K9 [
场合:
# V& S# h! a% @: ~7 d2 z' [5 O6 F通常用于清洁流体,
F: n$ P" r: G7 n: X5 I 清洁、非聚合流体。
\* T( T( G& H: }0 q2 h% E _ 维护: {+ D, X3 T0 A: Y* `( V" \, w
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,# E0 w$ Y$ A2 u$ M/ T- Q
计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
8 o$ o8 ~6 O5 ^+ @4 C3 z( p" }+ 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,
3 k& v+ [5 Z1 Y# \$ o3 {' Z 管路在12点的位置冲洗机封面,
& h' z! y3 ?3 g# C A' ^9 W 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。; @) o4 @. z. @ B
% v( D4 A+ r+ V. b; V9 y# G 4.冲洗方案13# z( A b, K4 ~7 p1 G
方案:' X5 A! w4 L; R: h, m
从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,+ h! F! C/ R* E" t: l. a9 |$ S
立式泵的标准冲洗方案。# I% E& ~" D9 I
原因:
1 s# o; N9 F- w& }/ P 立式泵密封腔的不间断排气,2 {: b' Z0 G9 j4 g3 H! c
密封腔除热。' b' g7 K" O) n8 m
场合:
5 V6 q5 M: e, D 立式泵,5 h+ n2 X" Z1 n( \- J- l: j' X
密封腔压力大于进口压力,
7 n. p3 l% g7 F) |; m, E7 @ 混有中等大小的固体的常温流体,3 |. L- I" i J% U7 q4 M$ D
非聚合流体。
9 S7 G) U1 S5 U' L, Y$ ]% z 维护:, @: z0 W+ ~( ]3 z9 f" E
启动立式泵之前,弯好排气口管路,8 T8 U; m; ?/ [6 `/ u2 M
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,+ L! F& s% |) A8 z3 y
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸," Q% O6 O/ ~. ^ N, w. a
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,
# ]% Y6 m$ U3 I0 \# n 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。! \$ p- L# D, F- U
% F- p0 e. v" M+ w/ `
9 k; @' @9 K. p$ |
5.冲洗方案14; e$ w- L( l# x3 L- A6 i
方案:
& r, x+ t0 S( @, p3 k 从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,* n( l/ ^4 N9 m1 j, y2 S5 ~. G" v
方案11和13的结合。
4 Y. _ ]: j6 ~- \9 R 原因:
1 O4 p, q* g x6 \) u) J. _ 立式泵机封腔的连续排气,: W A) }# v: F a
密封腔除热,- k# a, E0 D; w, e( B8 @! z
增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
9 e$ v' n/ t, O& z4 J- u, u 场合:
/ M5 N N( f* ?' z 立式泵,% _+ C, u [: c4 m; q; l$ z# Y7 ~
常温、清洁非聚合流体。, z. [& q/ S7 h! B& g, I
维护:
* E! X% W# r5 }( e 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,* |# O4 r# y+ h. l+ {. r/ |" {7 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,, l3 p6 v/ K& C. ]; _
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,# S/ v( t/ W8 C4 \
冲洗密封面,
. D4 K0 O" T7 A3 ]% ]9 l2 \$ V 启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。
) f5 \0 U- m4 F 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。( n: p/ w, K. ^: a
9 P7 C- v" |5 }9 k7 n 6.冲洗方案21
4 V9 N- v& `2 f% R2 Q! C 方案:7 T- J/ @3 L+ K8 g( }" {9 Q1 f- U
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
4 O9 l" T% Q9 [& }; { 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。
; W; ^0 f0 o' S 原因:% A2 q7 k; [8 _' T; a. U
机封冷却,
9 ~" E2 [: J6 y" m% \. a( r$ \% l 降低流体温度,增加流体
5 |6 P3 A7 ]" h. G, O 降低焦化' g$ L% ^$ V! d6 x* G7 Y
场合:- K' K3 A* o7 I. l" z2 M7 E
高温,低于350°F(177°C)
# c$ m) _. @2 d, ?$ P4 L* e 高于180°F(80°C)热水8 n' j$ ~/ s- T- x$ r
清洁、非聚合物。
8 m9 e* x# T* x( `! ]2 R 维护:4 |" X" B E; R' L
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
0 c+ e( K5 q: x2 `# q6 @ 使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。* W! ]/ |' x7 _7 f) D; l; D
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,7 \; N; {+ Z& s: T
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 ?9 W5 h. n) [ x
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,# E2 L7 H$ O; G
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。: ~6 ], A7 t& I
+ g& _: a% _3 N9 @" p6 L* j
7.冲洗方案23
2 Z: _! ^- k3 ]- r7 @- f0 [/ P* x 方案:
' @- n3 {* Y- g& S 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,' D3 c R/ s! @9 d
热水条件下的标准冲洗方案。1 P7 n; k7 A9 y# D* v4 W, W
原因:
% P( |$ N/ L: k% i! p0 {% {3 s7 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,
9 [0 F) a* y, f' ~, @ 增加流体的汽化临界范围,6 W! H# I. t9 i: I+ b
改善水的润滑力。
1 ~: ]; B: p } 场合:
* M! ^/ H' R+ A$ C7 E+ p 高温条件下,热碳氢化合物,1 C# e# L* j& h5 w+ t& G7 A$ ?% ]. Z
高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
" u. `/ I5 @# E6 X' | 清洁、非聚合流体。2 c2 A3 T! H; l i: {2 [0 d
维护:
* S7 d7 E+ W3 U- Z3 I* \3 V/ w 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。; B5 ^7 n ]9 M( ^* h7 q# O; u/ L
使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。
0 f8 f2 y9 V$ X# {; e! d 密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,
' \) F- }: l4 @; Y5 D 外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,
' W f8 \: Y! ~6 U# ^2 A) Z* |0 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。
6 [4 x# C. s" q0 `! ^ 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
' m0 b+ n! X# ?+ S+ ~+ J4 Z5 a" A) |$ p) F3 C
8.冲洗方案31
8 O- d( o8 a9 H( U/ E3 l 方案:2 @: i# E0 v/ ^' k2 l: D
从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,
9 g; ?: ^6 z0 c1 d! T/ r8 T2 |" V* s 离心分离的固体被送泵进口。
0 k6 h* T) g* G n 原因:
( `5 N( X9 t( S0 c" e1 P 机封腔除热,
. {' ^& `! v8 q, r$ T3 Y, Z4 I% c 从冲洗和密封腔中除去固体。
' H4 t4 {0 E) X; u 场合:
! M. r% e! a! {1 x/ T6 R& ^ 带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
! G, f1 S' f0 C$ J6 h 非聚合流体。
+ p, {# E- E1 g; P! w9 I+ U 维护:" j7 T# I: d2 d& r' t. d
旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,, y; {, j7 E, Y7 j& ^
密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。( f" M2 g' x& c0 M2 c( [2 g
管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
/ O3 `# V8 I& t E! H 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。
# A( u3 E- u+ p
# i7 y% ~. p! n
2 A+ H% S% ?$ G0 A8 ^# N 9.冲洗方案326 F b' F! z9 R1 O; S {
方案:& o8 ]% o3 t) z' ^$ c' ?3 z
用外部清洁源头冲洗机封,
6 H3 n& W; _7 V8 E2 b- m 应慎重选择冲洗液来源,
1 l3 M2 O5 \$ I$ J } 消除注入液体蒸发,. j9 }- ^ Q/ W% {1 d! U( y
或被泵送液体污染。2 Q7 ]4 ~/ o& A# j( V3 A z& O
原因:0 @9 x. Q/ Z: ]8 S* p5 E
密封腔除热,
% n- _* l7 f+ y5 N% P# t% g) Y 从密封腔内除去工艺流体或固体,
8 b; \9 M. G9 t& O$ _ 增加密封腔压力和流体汽化临界范围。
. b0 y, w5 d2 d* u1 `5 E 场合:" i* p- w, u; M
脏的或被污染的流体、纸浆,
. J0 l4 \' B8 y* {8 A1 ^ 高温条件,2 |- u5 z7 p2 x! j% z/ o; x: n, T
聚合物或氧化流体。
. h( _1 d6 o# m2 [/ g( Y 维护:
; v L6 Z1 n" M+ {: w1 [ 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,! I9 Y z, L' a/ J
限制脏的工艺流体,控制喷射流量,/ f% G4 G2 a+ f+ g) @0 ?
增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,
" k( K2 N; G1 B+ f3 `- }* R 喷射流体必须和工艺流体相容,/ _, |3 ?" x3 N- w% E' e
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。6 O& w# X( c4 U, Y
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