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机械密封件的冲洗方案目的! T6 F6 s5 Z) Q; `9 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。& n) _5 m$ b$ U; w
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。
. B) V7 w: \, c9 z: L2.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。% \$ p6 y& O2 ]6 F- V( 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。7 C- B I8 A( `6 I R
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。) o# D6 o7 t/ \5 L; t9 w* _
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。; y, Z# G, `4 D' [
1 Q, Q) H$ y' q: M机封冲洗方案分类9 i8 q- P5 D; ~5 w2 M( n
◆单端面密封(Single Seals)
; ^# J, }8 } W8 b+ V2 f* V) r8 ]2 r
PLAN 01(单端面自冲洗)( S4 [7 l! m8 ]' H6 `
PLAN 02(夹套冷却伴热)
* G; W! @. n& [) X PLAN 11(自冲洗)
8 [" r( E, P X$ w1 R PLAN 13(反向冲洗)
7 E& t0 B/ C0 p9 h( w! n PLAN 14(正+反向冲洗)+ Z1 i4 L W9 P/ o I
PLAN 21(带冷却的自冲洗)
9 {: G' Y. b4 g/ x9 b PLAN 23(带循环套的内部冲洗). \) B. e5 f# y/ R- v
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)
& D0 x% [0 Y5 n. H5 q PLAN 32(外冲洗)7 i6 r" G( z& h6 z: k
PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)
+ X. n" F3 W+ ^! g9 d( e6 e. j4 p: P! d4 O/ H8 e
◆双端面密封( Dual Seals)
# h3 H" V& N0 H/ j B M+ R
7 V% z) B3 P* B w4 c+ r. { PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)
9 X5 Y* p5 \6 E% b: o5 { PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)6 w: K( r4 Q. {! M" C
PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
- c9 F* v) W+ D4 g- _( T PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
' z% J. G; `5 S* _/ l# }5 {$ ~4 h PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
8 d& X' b8 J- f0 v0 ~- D# J0 ?) Y( z( _$ Q
◆冷却密封( Quench Seals )
4 Y! O) O7 P3 @( E/ R9 ~/ U5 D( r/ o: B( e) M/ w! {
PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)% o) ]6 P- N( o7 Q: r
PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
5 F8 n; a9 }8 q4 n1 B5 S5 x Y U, \: \9 d7 i0 s, [8 o
◆气体密封(Gas Seals)
+ b. @2 _, c) G6 L% K/ \, w. x/ V) D0 {/ ^! K, M
PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
$ K7 W! M$ j5 G) J- Y; ?9 E PLAN 74(双端面干气密封)2 \' p, k7 ]& O* d! M$ W1 k
PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)& i" N2 K$ r/ c9 z- V1 e! g
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)) X; b( C7 @2 c: } M# [; g" X
$ ~; j, k! Y$ [, E% s1 U1 H
2 l) p0 v% E6 W& A3 m
各个方案详细图解如下# M0 U, F# n2 d: j q
$ O7 }) j- Z# V* P. X3 H7 M$ q ? PLAN 01(单端面自冲洗)
6 j# S2 h& p6 l, d9 b3 W! A% V* O( m
* z7 u, \& h6 b 1.冲洗方案01
+ F0 S& a& ^0 W2 Z6 ` 方案:
) M# S1 P$ i, |2 r 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。! w, z7 d, L e. N
操作类似方案PLAN11- j' V Z$ C/ l
原因:
2 G8 j- y$ }) N$ v 密封腔冷却,
& K# Q1 {7 \' D 卧式泵的密封腔排气,6 m4 W5 U$ x0 R2 a7 k& }4 d
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险4 [! w! n5 X! A
场合:
$ ~& j6 e+ H s7 O; J 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵, [3 E) J7 I4 U: `$ r
清洁常温流体,
* R9 U& B$ n9 a6 x7 }. U4 n 用于单端面密封,很少用于双断面密封。
9 A- l- s3 |$ Q# {0 e 维护:7 M1 @3 @2 e1 e+ u9 K
冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,. M( _2 @- r6 o' e- p) W
根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。) p" z! s& Y ~8 q
0 z( A8 Z( o* j( ]% p% s9 C 2.冲洗方案02. V( W* h1 r9 _. A& J' [7 M
方案:
8 ?# c H" K( l5 @ 无冲洗的封闭密封腔。
, C0 T- b9 |" z4 K) S, U* z; F 原因:
, ^0 m5 K+ o- y; \! I8 u# n& h 不需要流体二次循环。
9 p3 \. K/ J- M1 Q/ `7 Y& ?, N' v 使用场合:
, O, ^9 E3 o* `: m5 `4 F/ F$ w 常温运转下的大孔/开口密封腔,
' T2 O8 e& O( a3 L0 \0 \9 M8 _ 高温运转下的冷却套密封腔,0 g4 G5 N: J4 {9 f7 f
清洁流体,
4 x1 F5 b% d& M1 I$ r& k 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,
; p$ i h9 h7 r; f! L* F& i9 m 维护:
! ]; s) w- ?. @! A# p: Q3 ~ 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
+ G- ^3 _7 k9 a$ T; m; ]+ A 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
5 q" T$ ?+ P7 P2 \& @6 d 卧式设备必能自己排气,
. P: x7 l4 J- {- g; t 经常和冷却方案PLAN62联合使用。( s1 w& F8 }9 h- q/ ~; K$ \
5 L. G/ ]% B/ H7 o( [
3.冲洗方案11
. V* O) s) h& m8 g4 \& D 方案:! g/ f. u4 l; Z/ N: ^
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
4 x; C# `* x$ u2 q( m6 i8 [ 违反单端面机械密封冲洗方案。
7 e/ m' q# Y4 w% M7 L 原因:' Z( |' C0 }5 k, c6 _/ l" i2 H
密封腔的冷却,
7 ~# j) z2 f0 B0 v 卧式密封腔的排气, d% P! }/ d+ _' j% r4 p7 w4 k
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。, f: V- z( X$ [) q
场合:
" }; G& s' |) y3 V \通常用于清洁流体,
' x/ i9 ^, K8 i! U3 _ 清洁、非聚合流体。9 m+ O; J; y. `* u4 u; L6 N
维护:
" M% \& v) O- r2 ^& f& J 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,
; R% [' b- T1 o& @& a- X 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,0 m6 s a$ ]; B2 m5 ~# P8 ]
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 W. [$ h! v8 T7 w6 T: \6 x
管路在12点的位置冲洗机封面,
1 b( M( _4 q* r, v6 I! d! Z 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。
3 f1 a$ j5 ~$ D2 Y e9 I) P8 Z0 {: [, N3 B. e, s: O
4.冲洗方案13' }, x O/ e6 n9 J$ S. t
方案:
) C. p: `# `) F2 J 从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环," F: L$ X7 l- N
立式泵的标准冲洗方案。7 s6 h, u. J( V6 e
原因:/ m2 s# {& v$ K9 _5 U, L) m- |( M
立式泵密封腔的不间断排气,
, ^5 U$ v8 h f1 }9 }: H 密封腔除热。
- ]; j% `6 c; z1 w! p( `7 V6 D 场合:. ~% J+ S& G4 L* L: z1 T
立式泵,
* c J# L! P9 j: O5 P 密封腔压力大于进口压力,5 ` z0 M! I% d9 v/ @( _* S
混有中等大小的固体的常温流体,$ e- V9 B6 x( a" k7 C" u
非聚合流体。5 m& s' c/ x0 @0 Y" t
维护:
h K" f; X9 ~. x7 N$ e1 D启动立式泵之前,弯好排气口管路,+ S0 ^8 ^2 `" P1 a9 Y- X. Q) j+ Z
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,, j1 n W0 h$ }
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
6 U4 w- K1 `- i) h9 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,
K, K1 k/ t3 h: p3 g- M 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
; O; F+ O+ Q- P/ r P; H3 j* A3 _
2 @, o4 W1 u. K6 B
5.冲洗方案14
7 m1 H$ g3 O: S' b7 { 方案:& e( T. N! E( {/ H4 S+ X
从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,8 q* k+ ]- x4 Y4 d; ]2 F9 X. h
方案11和13的结合。
/ y. T/ z9 J' }7 N3 |0 e 原因:
3 |: b: p% h; d5 r' a' d+ U0 V' H 立式泵机封腔的连续排气,
* ^$ q9 b! K2 N2 E) H( O8 k" l# b 密封腔除热, K7 A; V. {" i1 K7 Y! y. E9 t
增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
6 N" b7 X- q0 k1 _ 场合:
: j4 l! v* ]* H9 I" {5 d4 @ 立式泵,
9 o8 }) m2 k" O* g- U1 l P0 b 常温、清洁非聚合流体。
$ D! J% g/ |1 p7 p4 ~7 M 维护:
; A6 T/ W5 C8 M0 h 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
3 _+ a$ Y; ^ p# t$ 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,
# b( B5 f' F' ~ 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 E1 A9 _# i4 e& s
冲洗密封面,! O$ t, m2 J5 Y6 `- i, L
启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。
1 ]. X! Y* V. `# m; j 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。: {$ {- ?1 K7 l3 v* ~. j/ \
l% Z# e( T+ _9 j! R( P+ \* z 6.冲洗方案218 m; C1 e* P" p% K* i/ v$ s) R
方案:
, b) K+ L" Z& j" C7 e 从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
1 z9 W' z$ C) @0 s 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。
6 a3 y! y) I! C: ^9 |4 w' l* C 原因:' _7 p. b0 `$ k! g1 {4 }% E
机封冷却,
( k8 r& s+ d+ ^9 Q# Q 降低流体温度,增加流体* `8 r [; t3 k: t& n
降低焦化, h. x+ X# O- s% `" `' I! G8 D
场合:" \7 m5 l# W* e0 Y, w5 i
高温,低于350°F(177°C)- e" ~+ c+ {1 j- T( O" F& J* w
高于180°F(80°C)热水
$ K: Z/ X8 D) x 清洁、非聚合物。, n& W5 j: L! Z+ ~, n* {( ^
维护:
5 e8 ^+ b: l' _" C: O+ L, M 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。8 [ c& L3 O9 B: e" D; J( a
使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。
3 e) w3 b- H# T 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,( R" C* N! l" N- n6 k: d
计算流量,以确定使机械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,+ t: _( o" T7 u2 r3 D8 `
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$ @( d& I0 k, [" i7 b. _' ^ 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。& z; Q h: r5 R! J
6 @1 U1 y( m- a( r$ G. E6 S 7.冲洗方案23
& V) I# ?* V/ B( N0 r 方案:
$ R0 y! x, @/ g: x2 U5 J0 } 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,
1 i/ W/ x7 T( j 热水条件下的标准冲洗方案。% Z, r0 d- c* G7 h1 R2 B; O a/ d
原因:% K, L" f, p9 U/ 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,
& Y# u0 n( q! [( Q 增加流体的汽化临界范围,
5 m& m* A, u O" b5 s 改善水的润滑力。! }, H( @3 F' ]0 H* w8 n
场合:* V8 u' S' S$ Q% Z4 f
高温条件下,热碳氢化合物,0 K' F" T" k! R- b& g) t) h
高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
# D$ o! E, p* c. `/ ^. W 清洁、非聚合流体。
- R0 F8 h7 j( ]& R, Z |, W& [ 维护:
$ [8 a8 ?! a- l8 w2 K 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。6 t; g0 V7 K9 \& E
使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。7 r! Y+ x6 _9 P; w. p+ |
密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,. K: ^+ L5 C$ t# p; ~8 K
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,# A. o" R: @' C+ X5 j& H; o* k
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。1 D- Y* x5 h% \1 y4 p1 M
含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。
+ X4 v9 A+ u0 B# I# P( q$ f1 i4 o+ l( z4 c
8.冲洗方案31; r9 o" W/ H; W, w. \) }, S1 [ ?3 L
方案:
6 M) X% m2 U) } 从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,
: W2 H" w7 u( w6 l 离心分离的固体被送泵进口。
5 A U( j9 m" G) t. W 原因:" _1 s( _) P- Y7 g( |- ]0 I
机封腔除热,
6 ?* u$ t5 P- n 从冲洗和密封腔中除去固体。
$ g6 W+ V5 \* g1 L7 M 场合:/ C5 r; m' S' D
带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,/ e4 _7 l. a1 a9 w% G7 C: A
非聚合流体。5 P& \& g; n$ @5 z
维护:- P$ [! }; s! f3 y! D
旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,/ e8 L9 j. ~, G* _. D9 y5 q
密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。; D' j) z/ N0 Q: b( n% Y. g$ N
管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
0 y0 Y4 t8 @ c5 o7 D 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。
2 [* g$ v p1 z. c
0 r) L! b' T' f d4 M. j
" U8 e0 C5 v+ A4 T4 D4 e# @: S 9.冲洗方案32/ z$ t3 X$ e2 W" }% v7 V
方案:; K; z H8 ]8 G* J/ q$ Q
用外部清洁源头冲洗机封,
l' u1 c3 Z1 W! z4 d/ H 应慎重选择冲洗液来源,
) P& L, X* y% s% R9 [& L 消除注入液体蒸发,
9 E; X$ X" O. @ 或被泵送液体污染。! _2 ]( i r, N$ g M
原因:
7 v- N7 G8 H3 u3 _! ]) O' y8 C 密封腔除热,3 f& J& n& p' [; P
从密封腔内除去工艺流体或固体,2 C& R# O7 I; S
增加密封腔压力和流体汽化临界范围。! J3 }8 W; g6 _9 Z, a
场合:/ V! e5 [) ^9 k+ B4 Z/ S
脏的或被污染的流体、纸浆,' _( ?; L9 g# J( [; Q: p5 q
高温条件,
5 y0 { B N P8 P# ^5 R/ P 聚合物或氧化流体。" T, ^ P: f, ~# x" T
维护:( C2 G6 T Z# |; N
使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
. g/ @8 D% h1 _, d7 a/ U* I( U. U* n 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,# j- N: F9 {0 W: t3 k _
增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,
0 X( A! I E/ y" V. v 喷射流体必须和工艺流体相容,! d( |0 R( g" F% D0 F
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。
* H$ }& D- v, g( e% { |
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