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机械密封件的冲洗方案目的
; S0 C8 I" q: o( R8 |3 T% |, Z# @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。9 q( a9 o8 M+ h; k ]
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。
9 z8 n) Z2 u0 k4 w# c2.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。% ^) M! A1 W+ |$ w
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。
0 e; j8 J5 V9 |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。
% v) E' w1 c. e: x7 ~* y- w6 O5.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。* a; v# F- Q2 }# z, \1 F
7 ?4 b( f4 Z$ ^5 i
机封冲洗方案分类% c/ I; C5 E Q m, C. e
◆单端面密封(Single Seals): {# K: X/ f% ^- n* y C
+ i4 ^3 I* f2 {+ O PLAN 01(单端面自冲洗)8 R: n9 y6 j) s2 z( G
PLAN 02(夹套冷却伴热)+ \) D, y, K2 J8 h; G6 [+ w, _( c* B
PLAN 11(自冲洗)
- ?- X6 P. h2 H1 j n- W PLAN 13(反向冲洗)- r) C4 [- }5 \
PLAN 14(正+反向冲洗)
. g% D$ j6 e1 L PLAN 21(带冷却的自冲洗)
* N' h" R. y$ |5 B; h5 B& _ PLAN 23(带循环套的内部冲洗)9 e& w9 }, c% b: n( N: `: H# M- Z0 ~
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)- V; [/ {) \9 b
PLAN 32(外冲洗)
6 u& o6 w7 z2 ? o. C0 W( K! z5 l PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)
# I h9 J" m. e" B
# `! ^, f1 m' t x+ f◆双端面密封( Dual Seals)$ R Z7 d# f. f0 ^. a+ Z
& E/ s) }* `$ b% b x PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)+ t% w. k+ T% a$ l; p P
PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)
: _7 i8 x, G: }+ s/ ^" C/ l" Q) o, j PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
p* [( f) y% A/ F# L PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
, R% o, e! d8 s1 s PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)! h k" r/ D Q* F
' x; {# q) [' D% A4 a) b
◆冷却密封( Quench Seals )
# x. h% O7 c8 ]. e3 S
7 |4 s+ a( A$ _ T PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)
6 X, q1 W8 J0 B* y+ |! p* ? PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)( V, F5 y% G5 L9 Z& x, j X
- r( Q! v) h/ a% y% Y3 P◆气体密封(Gas Seals)
- ?% O6 z: L* V- b+ v9 O9 V. s: `9 o0 D% t7 B% e( {! f9 q
PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)5 ]% X. X+ w {5 q0 Y# E
PLAN 74(双端面干气密封)
5 L: x" j* | \! c; g PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)
- S+ A3 k! G% E+ q) t9 Q PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)
: y8 r0 d& ~1 d; j3 O, O4 J* |7 N# x% G5 i) S% z( }
1 M9 K& G, Y8 F+ j! h1 G; ^各个方案详细图解如下, A3 s2 S% E1 p* g8 q D
6 p8 m! s; D" T( c; ^9 w0 d) J% G
PLAN 01(单端面自冲洗)9 D1 K4 ]7 f1 r& W3 _% u9 v+ v' m9 o
8 v M( J" i* U1 H3 D. z h# k
. ~4 z' G0 d6 M! E8 L 1.冲洗方案01
/ i$ }4 ?1 D' H ^ 方案:
% V) g2 E% W9 A( o, m, g 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。+ [& h' V' ]7 w2 {! b
操作类似方案PLAN11
0 x! l8 x! ?3 H 原因:4 z- s" y$ F5 |
密封腔冷却,
7 ?2 t, e* l6 e# \; G 卧式泵的密封腔排气,
) f* F4 d# v, R: | 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
+ G& E& K+ F! L( z 场合:
: R9 V+ J) i3 N1 Q, | D8 O8 X2 m 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,
% v6 L: W' C) J; g/ c 清洁常温流体,0 T& P; m% r( H5 O3 ], N, R* z3 j
用于单端面密封,很少用于双断面密封。$ _ Q- z7 J: h0 b( c3 s( h
维护:% M4 L& {, s" X; m
冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,* U% S) N; c) O* j+ B
根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。3 | M5 a: y! J
, e {# p4 g* G( l 2.冲洗方案025 b, G, C. D/ x; a# B
方案:
4 |! d+ A# G9 ?1 y 无冲洗的封闭密封腔。, v' \8 t+ e, S7 X6 V j8 K* {5 }; l2 m
原因:
" z/ H5 Z% |* D* B9 Z8 c 不需要流体二次循环。
4 l* u+ ?: J, X' T8 H 使用场合:
9 v8 s6 H' Y; R6 _ 常温运转下的大孔/开口密封腔,
6 b/ {- m; R( x9 `6 ~ 高温运转下的冷却套密封腔, d! I. V' @8 d% c$ T/ E6 ~
清洁流体,, [/ r% V" B- B5 p8 I: F6 I
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,3 c' v3 K5 w7 B" c5 o9 v! E
维护:
& p+ q- M$ N% K; P9 D6 o. [. a 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
; F& Z$ Z! I3 v- @8 U* k& g 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,! C: l- z. k6 H H6 G% f! [: N
卧式设备必能自己排气,
$ J- Y' y5 Z' \ 经常和冷却方案PLAN62联合使用。8 G+ U" o4 @5 u+ u7 V
5 i G3 z# Q4 S0 V# `+ n8 a7 I 3.冲洗方案11
8 k6 R# @! H: [/ f: l8 D 方案:. v* J: R% p7 c- W5 k) W9 C9 l" X# O$ n
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
, M% c; i6 L: \ 违反单端面机械密封冲洗方案。
' ]" \6 ~2 V9 I- ]5 c7 _ 原因:
. d$ Y9 J. @ w$ B密封腔的冷却,, O" b. f& y- ~, p7 }
卧式密封腔的排气,& W- z. V8 [: g% n7 c9 Q
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。
) H8 s7 h% z( N; c 场合:2 z- a4 s0 z1 r1 a. [; M
通常用于清洁流体,) z9 I) G0 T6 W; C
清洁、非聚合流体。( L# y4 y0 h* c; B( ]* x! }& D
维护:! S/ L' E4 a& o/ _) L
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,
. [" U2 d; Z% ^1 O) K 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
S1 S" ]+ m+ z4 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,
h& ?+ a* m, W# z4 _& | 管路在12点的位置冲洗机封面,) Q' k- I3 w [1 ^# u) Z
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。7 V! R+ Q/ ?# F; e' V) I9 U$ n
( Z: P: T- o; T3 O- n* I) C" o0 P 4.冲洗方案13
6 U, ?' }# J; d0 g 方案:
$ j3 {" P F8 W& x3 C5 T 从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,
0 X( d+ v$ d( u+ w( B1 L7 K 立式泵的标准冲洗方案。
& D, y' s6 I) D) o 原因:
3 V5 l& V7 e0 [! A2 i8 K) Q 立式泵密封腔的不间断排气,$ }: i: e' h' L6 V" u/ v
密封腔除热。) s9 g( `0 r5 B5 ] y
场合:
4 I& N+ f6 N' C n' J 立式泵,4 e: w" y: R" e) [ y+ f7 G2 z
密封腔压力大于进口压力,
8 Z z9 v0 I0 T0 ?) Y$ _. G 混有中等大小的固体的常温流体,
2 a- ^4 b, b& q, P" D/ n7 P; q 非聚合流体。8 r: x4 T& B( R3 W1 w. z. k4 b3 ^
维护:
% o4 I0 _: D+ q/ H# s/ U启动立式泵之前,弯好排气口管路,
3 n( N8 x% Q) @3 R, n8 p 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,! Y0 P: j8 |+ e& J0 l5 U4 w
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
! O$ Q' T h' I" u5 ?: W! U# b 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 e+ \0 @2 {/ x; v1 l 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。2 ]$ i5 {1 ?5 |, F0 E
, p* @2 W6 ~4 |
! H: O! k" _ I+ B' n" s& I2 h
5.冲洗方案14
4 x- F" k0 }- }+ y! Q 方案:7 ~5 k* N o& d/ k
从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,0 z+ y/ h6 l4 K) X% W# Y
方案11和13的结合。 N2 B% z3 Q! H- F1 K
原因:+ P9 o( E' ?; `/ Z$ J) x% G$ F
立式泵机封腔的连续排气,/ s% A! i/ z6 t
密封腔除热,
1 _" x& P# J7 [" g 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。* C" X3 U( T1 `7 {2 ^1 L% V. c, u) }
场合:
( ?8 M Y2 ~( I/ L0 [4 j% K/ u 立式泵,
; N+ }& V+ v/ v2 n: V; w 常温、清洁非聚合流体。5 {( Q% _$ S: s! l* r
维护:
+ a* a' L: v# g" c- m; \5 G; h 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
) L( l1 _, r( s3 Q( 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,9 n' V! W: [5 e q* 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,
% r; b: \. T( _0 E+ O 冲洗密封面,+ d) F- W: B% Y) k- ?- Q! e
启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。- `3 n5 L$ u( R/ i9 }1 l
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
+ W* Z2 s; Q& s6 C9 ^5 ^! G c, K7 R
6.冲洗方案21
. ^2 c5 r p- E$ H, w 方案:, ^" x( O Q" j0 _, Y s. Z: Y) `
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封," w$ F$ G4 x3 R) V6 Z8 x7 X m
加到方案11的冷却器,增加了除热能力。
; Z& c/ \2 j3 v% U: { 原因:
l5 K; m7 ^8 C" S- G 机封冷却,
# D. [6 N0 ?9 ?7 x# h ]5 @ 降低流体温度,增加流体; X/ A o; c' Z$ `" b$ I$ }+ t
降低焦化
+ g2 E: ]9 k% ^) W9 I$ h1 q 场合:% O. {- I$ h7 p2 q3 X2 j
高温,低于350°F(177°C)) s, N- c0 w3 L* Q+ {+ @7 d5 Z, \
高于180°F(80°C)热水) t8 m6 }1 |4 A. A
清洁、非聚合物。
+ V' n. c2 z! J/ J2 a 维护:) L Q. U1 x) ~
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。6 A, }) G+ r, M5 d
使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。
, U2 s z9 s8 O# u% r 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
0 o- f" `; q5 f 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 O! K" t: m, T( N
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,
7 o8 z+ B) K: y+ 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。" ~4 M! W- F1 G( n4 F1 s
; ?& f3 @9 Y) W 7.冲洗方案23
4 `0 P% W* C" f 方案:
; P, n- W' Z- ~9 L, G3 A; g! F 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,
4 j0 l# q( j" j 热水条件下的标准冲洗方案。8 C! w% r% R6 \
原因:
& Z% U! b: [- ]% v* ~8 @ 仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,- r1 w3 m% F, l5 P, O! A
增加流体的汽化临界范围,
4 |- E' Z f. ^7 w, { 改善水的润滑力。6 I1 l8 l" O2 f7 Y3 L; _2 c
场合:
1 O8 Q9 e, ]+ k 高温条件下,热碳氢化合物,
6 @6 d \& x! O4 R: Z 高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
4 P. o8 F+ A. V- e" r& P4 S3 r1 w 清洁、非聚合流体。
f% P8 |9 G9 a) x$ R 维护:
6 h; D( ?" j" @. J; k C; X 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
2 v3 b1 T! c) ?# O, D4 ] 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。4 \7 k5 ?; t5 u2 p
密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,6 ? H' }" P b3 p6 `
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,3 v" u+ H9 T) 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。
: j: D. T, g: z! z5 c# T. ? 含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
8 {- W4 T3 e9 ?- D* C) V7 }1 I: \8 Z
8.冲洗方案31/ T# a- L+ M0 q9 n
方案:
% E( s! A9 R; Y/ s. G+ A 从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,. G( C4 f" U, k3 N
离心分离的固体被送泵进口。. g0 e% T8 Z# |& D) N+ @. g
原因:
8 X$ k u0 S( O; }; h8 ^ 机封腔除热,* G$ S; j" p7 W$ e" [4 T
从冲洗和密封腔中除去固体。. T" j: d, f9 o" z3 n6 Q* T5 N6 ]% r
场合:# Z4 ~3 Q1 q, _
带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,% u T! t2 `% T/ p4 u9 ~4 R; V* @
非聚合流体。5 b ~* R/ }1 O# _$ k3 y
维护:
! F3 X: D7 i9 X# I) B: b 旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
2 R* s. ^" h& c 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
0 H& E3 l2 Y4 S$ Y. ]* b& y1 S 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
! J, i; W* p& t) G7 j2 V( A$ l 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。! M% q" K0 Z% E
1 L/ m8 s7 k9 Z2 ]3 {8 U; X* O/ ]5 n" w9 @# ^, L
9.冲洗方案32% D) \4 g" \( ?
方案:
% V% v6 ?& p k2 ~/ R7 V/ B2 z 用外部清洁源头冲洗机封,2 G! S& U: K# y9 m
应慎重选择冲洗液来源,
( O& K$ S6 T- n4 L0 C1 R; c 消除注入液体蒸发,- l+ N* E2 t6 O3 {8 S
或被泵送液体污染。6 g0 C. F2 p) z- c- `1 @/ w5 r. o
原因:
; ?. [4 D& C9 H8 r) ?" T% F- S' j 密封腔除热,' C, ^, ^( E; ^
从密封腔内除去工艺流体或固体," \5 B5 K3 k% ?
增加密封腔压力和流体汽化临界范围。6 E b+ ?1 d- N* x2 s1 |8 Z
场合:
: v2 B- N$ A! i; { 脏的或被污染的流体、纸浆,( W/ Q; p( @: S8 p- P" X
高温条件,
7 }" ?) J. @! b- M" H' c 聚合物或氧化流体。' [# | @3 o( x7 B( J& h. x9 e O
维护:# Y ?& f# W/ L. b' J
使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
# Y) N( u9 H4 m. N* l# T- |8 U 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,' R# m# R% }+ R! F- _7 N
增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,/ S/ H; K/ ?$ E- m
喷射流体必须和工艺流体相容,
+ V. k6 t0 s; \; b( r+ v) I9 U2 P2 t 经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。# n; q7 a+ Y. A& _
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