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机械密封件的冲洗方案目的% Q3 x1 S, M0 D( ~
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。' t! S2 Y% J& J) T7 w9 O
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。, L+ n0 M: C) a0 r- z$ O# j& @" J
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。' I% g# ~3 r# M, _6 ^8 I
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。
( k& x4 h) `/ _ P+ {1 `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。
4 U+ Q! ~$ V7 F" K4 M. i5.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。) j- L8 F) \! B( ?, o) t; D
: e5 `5 ^6 `) T4 I' p% x2 s8 w机封冲洗方案分类
+ A" U, a0 U- f, K% Q◆单端面密封(Single Seals)
! c! X+ x% s7 ^2 \+ _& S
* w; L. P" ?' k7 A9 a3 H PLAN 01(单端面自冲洗)
4 V5 F! N; S, s+ n PLAN 02(夹套冷却伴热)3 O9 ?! T/ M7 A% a' H3 \, v
PLAN 11(自冲洗)
c/ L; I1 V; N0 ? PLAN 13(反向冲洗)% b/ X1 l, U& j! x
PLAN 14(正+反向冲洗)
6 W! J! c, z8 j' p6 Z PLAN 21(带冷却的自冲洗)3 Q. C9 d9 b* d6 ~
PLAN 23(带循环套的内部冲洗)
* }1 g3 |" S2 K) @( y( c) n1 a PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)! x$ k* Q0 G0 ~# D4 F+ T+ p! `) H9 R
PLAN 32(外冲洗)
' |& e6 s8 G4 s* P PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)
5 k9 E5 _6 W2 ?; i
" A; p- @: |$ ^◆双端面密封( Dual Seals) x! K7 ?% m# A
5 X6 e) H2 ~0 j, \& u4 j$ E
PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)2 v' m* Z6 ^5 A. `8 L
PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)( a8 Y, }9 @. w- }* z0 Z% y# u% V
PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封): N6 ?" t1 s& s2 f+ @; O
PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)
. }7 O- n% L" R3 T7 ` PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)
: [& H- T T5 n {: {
+ T- |% y" h$ n# m8 G◆冷却密封( Quench Seals )# }- |+ t6 v3 a* v4 A% {" {
0 F+ R2 e- y) G, B
PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)
) T+ N) s& t+ K% F; T- [) D PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
a# X' M; O9 f! q& g0 d i
, E& d, G. J. i% f/ v9 `◆气体密封(Gas Seals)
# B0 i4 j! Z, y* ?5 E/ a+ j2 b6 f/ i( X
PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
! l m6 o; W/ [ PLAN 74(双端面干气密封)% N3 {; g" D* M; f* R0 l
PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)! E) b5 v4 A6 I& `" g0 ]
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封) D* C- `, G/ ?( N# N7 m4 b1 B
( t: ^! t7 y- U7 r, n/ w e7 f7 w F" }8 Q; R8 @
各个方案详细图解如下
% O! _: m& J$ B7 E. c) c. d, k3 g" d$ }3 G2 I+ U9 h
PLAN 01(单端面自冲洗)
( l" |+ [, w0 V' X" m& [6 L5 }/ A4 `- c0 H& U# Z
x" [) w4 e9 v* t# S6 U' m 1.冲洗方案018 g. `1 p$ P7 ^; a$ ?
方案:
: e3 }0 K% M6 Y 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。( L2 m' a, s: i# e( G1 Y8 J
操作类似方案PLAN11/ K1 y# b9 w2 B# D3 y
原因:! d2 I9 S( W' y7 T' D& }$ U: ?
密封腔冷却,' H& g1 C9 n6 D F
卧式泵的密封腔排气," @! u! c1 M, S' B1 F, ]3 V
防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险
, @* z- ?6 @$ _* | 场合:
$ r }; W/ O2 m- H* `4 R 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵," |- r1 G3 C- {1 g+ t
清洁常温流体,
1 _6 O( U7 f) b8 B8 z 用于单端面密封,很少用于双断面密封。
2 T' M6 d" z U3 \ 维护:
$ n) T0 j3 Z/ O 冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,) h7 f# g6 _3 q' i
根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。8 E7 v3 ^) d+ `- k
2 y8 M) z1 p% f# } 2.冲洗方案021 e2 X! Y7 _. `- f' V! d
方案:% k) B. H, K) q. h
无冲洗的封闭密封腔。
n, `/ c3 C! K 原因:
# i4 x9 J( s' d6 `/ l" o( a* i 不需要流体二次循环。/ ?2 k6 G3 y$ {+ w6 x
使用场合:* y5 V5 \2 ?$ l' R! V; N) M
常温运转下的大孔/开口密封腔,! {% r; u3 g5 `* R7 K" `8 |
高温运转下的冷却套密封腔,
% K5 a* F8 D/ X 清洁流体,8 m; X0 H v( b+ z
干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,
! Y/ a8 L4 P5 i r. h# u4 p 维护:
% f$ X) l: I7 p- F 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,
" j/ U; J) T; q J9 P 在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
) r3 H) b# q4 S0 j3 n 卧式设备必能自己排气,8 w, b# \3 }& q& [; t2 Z! B
经常和冷却方案PLAN62联合使用。% a4 L; G+ ~2 Q& z T( b
4 U1 `/ v5 B- _4 J. O. o4 x- C0 G 3.冲洗方案114 R- f1 a; @6 i0 V. A% F( O
方案:7 x1 O$ X# ~9 w5 X* p7 o
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,
+ v- W8 s& X1 Y& j# D+ t/ {" R 违反单端面机械密封冲洗方案。
" Y# Q5 m8 n# w) @ 原因:
2 {3 M2 {' |% O# G: j, W密封腔的冷却,6 N/ c; ]0 K; W
卧式密封腔的排气, b( B- d& @2 G/ M% R- T7 v9 G+ M
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。
1 \, t, K9 L- X7 z8 [ 场合:
* x/ S* N6 ~0 x通常用于清洁流体,
. o7 I' l' a( c6 B 清洁、非聚合流体。
$ o0 \- s5 X0 W5 E0 P 维护:
1 ?: n: O' f. s* v$ y. S( { 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,8 U. I8 j- p7 ?. e3 Q
计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
4 R b5 @. g2 j8 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,. w7 R8 O9 a' {1 s- ~
管路在12点的位置冲洗机封面,7 o, t# }' n+ O% L9 f
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。* v# T. o; T+ @: @% C0 S( M
. [- l! O( o2 |$ e1 m 4.冲洗方案13. v1 b! \7 T* G H4 m
方案:
7 o/ F- Z6 T, q. F 从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环,
. N0 ]4 G0 c! O& g; Q, C 立式泵的标准冲洗方案。
+ w( F* U7 V/ ]. m 原因:2 k5 k; X, O" W$ J
立式泵密封腔的不间断排气,
% o- r' V6 r( Y% e, H4 D 密封腔除热。# ?2 M% W9 C. F8 r, U9 U
场合:
. V( P! U8 B1 Q" R# J+ ]5 G 立式泵,( N2 y" ^( P; K6 t& @2 R
密封腔压力大于进口压力,
9 w2 [6 H$ e. Q3 t$ }+ T- [ 混有中等大小的固体的常温流体,
" O4 F: s7 H3 m$ Z" R: b( }7 L 非聚合流体。* B+ O8 q* ]8 y% m ^
维护:. V% K5 M7 t9 N6 [2 a/ V' |
启动立式泵之前,弯好排气口管路,& D0 {* s0 @, K* Y: j0 D
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,+ S: p, ^; h! k% \8 p, 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,
/ l+ {. a2 F1 Q9 G4 F7 x9 x+ L 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,
! u0 U! ~9 J+ W% f. N 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。
* g9 ^. H8 B9 f9 K6 }) o7 C/ D
8 s Q. B$ p& U, j, U% f
, l! P \; X) r$ d 5.冲洗方案14
- }. O' r3 N6 O! p 方案:
7 G( I/ q: O( Q 从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口," p) R" I( M+ E. m& b/ d/ \
方案11和13的结合。+ s+ s5 @: q5 s- C- t( i
原因:0 ~. L9 G4 L, {' f. [
立式泵机封腔的连续排气,
8 d* m" M+ _, T 密封腔除热,
, P: K3 \- c+ @+ u 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。
. M8 o6 F/ u# K8 @ 场合:' B) j7 S3 O9 {4 x8 b/ T1 @( J
立式泵,
/ t" X) d+ O0 D$ G2 k a 常温、清洁非聚合流体。
8 n& G% a9 Q4 Q- G& i; V( t 维护:* k* t8 Z6 ~: X, I
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
9 P6 e6 [; K' r 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% d( O3 z, _: ^% F$ [, L2 ^ 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,/ a4 S3 R% s4 |+ l5 l3 U5 ^
冲洗密封面,- A6 H1 R; M# y+ M7 s6 \ {, o! ?
启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。
& Y2 p) W2 u/ [1 }/ n 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。& L2 u& B, M4 x) }; o4 w; `
* _$ K1 e0 i+ D) E" Q/ @$ _, u 6.冲洗方案21; N: }7 C7 L, e9 t' [$ {
方案:
/ S2 Z9 S$ I7 L/ j0 Q 从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封, I/ G/ Q& G+ f- ]% a
加到方案11的冷却器,增加了除热能力。% v$ A" R5 Q4 Q9 k5 S
原因:
' q1 E/ g: H' z3 V 机封冷却,2 Q9 b C3 {, y
降低流体温度,增加流体0 y$ O* a: F: b- y$ Z+ H& k/ N
降低焦化5 D- x# M2 X$ s4 _* b$ q
场合:
1 ]7 {2 p9 |, I& E0 \ 高温,低于350°F(177°C)' p! q# I& n* R" C
高于180°F(80°C)热水4 r" t6 ]8 {! c s) k5 q
清洁、非聚合物。
/ {3 L8 X. M4 R1 q0 d0 u& v. G 维护:
3 X+ G/ n, D' k 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
8 n6 E2 R# t/ E3 G' b/ D 使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。, f9 I) p8 P; |# Q
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
/ H8 K7 ~: p; e8 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, b; r3 ~( B W- y) R) Z
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 b; P/ S/ i9 Z" Z2 ^9 C 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。
, P& |& h. G9 l* ~6 x9 K8 R* f0 r0 e' G+ V" f1 q9 M
7.冲洗方案23
K3 W \' {) z 方案:! O( E9 k& @- z+ F. o
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 g' T8 C2 z% u$ [# }2 d7 W' b! Q 热水条件下的标准冲洗方案。! m) D- Z) q1 }8 }7 i
原因:; {& l t2 B! Z8 c7 ]3 E
仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,) @7 o" h' M0 A* H! V
增加流体的汽化临界范围,
8 K) F" f n- g1 x' d 改善水的润滑力。
2 L$ k* A& B* J2 Y: u9 \( f. Q 场合:
5 P* I l5 y, L0 d( e3 g 高温条件下,热碳氢化合物," F1 n5 D5 w6 S7 S$ G% P3 A) R
高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,
9 `1 b( t% S) w! b* k' G 清洁、非聚合流体。' t' ]- f. v" e
维护:
% J+ t5 g( k7 o( k% E 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
+ o. P6 f5 p# ~% u6 m! n" D 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。
6 o. b) l6 y' F3 @8 u+ H 密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,
8 p; g+ A! v- J8 X; \& f- I 外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,
! w$ n: Q- q6 H- H5 b3 b* U, r. u 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。9 ~! d( Y5 t* ^: R8 ~
含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。/ U, b8 ?2 K4 Q9 n' j G. ]% W" g8 F
$ F2 u/ H; e1 ^' u3 O4 c/ o 8.冲洗方案31
6 i5 x% M8 ]3 A0 r$ Z% J4 l! R 方案:
u1 G' H: x A3 I0 S4 [: _ 从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,7 k) k0 f" ?( o1 F! b i
离心分离的固体被送泵进口。- L2 i0 Z, H5 R, L2 |7 J
原因:+ G4 n7 j; [& {* P8 T/ L
机封腔除热,- h4 ?. Y6 ]4 ?1 K# m1 Y
从冲洗和密封腔中除去固体。' E K- k% O/ p0 e* ~
场合:$ u( j$ x% X' G7 Q! G# n, p
带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,
8 |- x( B4 h8 d9 F. p% x- Y, A' y1 ~ 非聚合流体。
3 D6 c: T# U2 W" i+ k& a 维护:
2 X% y- r' M! F! i 旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体, P: @) e% Q5 P- j) Z" ]9 W
密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。 o, X" ~6 J% V
管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔! S/ k& C( g7 z7 T2 V
典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。
& D4 h2 a* u F$ j' S7 \
( p7 \0 ]/ j4 H6 D! p* g1 `
' |6 @( p1 }% A0 @; A 9.冲洗方案32
: m9 |' L* w a0 R/ Z+ ]4 h 方案:# E0 l9 }' E. v5 }- p5 T& c, E4 {- U
用外部清洁源头冲洗机封,& e) m8 g0 E. H$ d7 b6 j
应慎重选择冲洗液来源,
' H0 e4 L. ?1 l+ J7 j 消除注入液体蒸发,( L5 K1 c9 Y4 H) u" s( @
或被泵送液体污染。
$ h9 B' T; R; m 原因:
+ w8 M3 F; U. @) C+ j 密封腔除热,2 G1 A. l1 ^. ^# ~; j8 I$ p8 d
从密封腔内除去工艺流体或固体,
3 k* i+ }$ o( t& ~, \ 增加密封腔压力和流体汽化临界范围。
3 G6 y4 H0 J. R' F. E 场合:
% w2 d! p4 W2 e+ _* d( e; n" q 脏的或被污染的流体、纸浆,
1 P+ M+ e8 x+ T; C U 高温条件,/ J+ s2 c5 B+ S" w
聚合物或氧化流体。2 B) h* y7 b: [9 }; x3 E
维护:0 a) R2 b; d' H2 `0 b5 e; @' v
使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
' ` B7 r; [5 H 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,
, ?& C0 v; K4 A3 k 增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,! E' Q6 l7 V* [0 @2 K Z
喷射流体必须和工艺流体相容,( v6 v5 [8 s6 Q
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。* R* S& P! }4 R. v7 f9 q! d" ?3 ?7 P
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