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机械密封件的冲洗方案目的/ I a. g7 q Y/ c% [8 {
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。
" ~5 E N+ t) M5 c/ d4 V1.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。
6 S( M5 k! N" c* M; 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。
8 d/ }; W. R# X; Y% j, [0 d3.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。
& K3 m- N! h5 T4.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。
1 O+ V7 L1 z# ]% {5 ^$ p( ]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。' e( u! F) [7 ^( j% M# G
6 Y- g! J3 I5 \机封冲洗方案分类( k2 H- `) L4 g: d1 m* s
◆单端面密封(Single Seals)( d9 b( Q; ]0 V3 [4 p
g- g! X( N% v. y PLAN 01(单端面自冲洗)3 A+ E1 z* H) o* B! U4 S5 l! L
PLAN 02(夹套冷却伴热)1 D9 n% x* N5 O# U$ t
PLAN 11(自冲洗)" l! ]/ @6 Y* r5 X4 I$ F5 ^
PLAN 13(反向冲洗)
. {! U& h4 x; a. f PLAN 14(正+反向冲洗)1 R7 r+ N+ T% f J# a
PLAN 21(带冷却的自冲洗)
8 \) z. I0 N0 A9 F: u$ R PLAN 23(带循环套的内部冲洗)1 m) ~; A' }# D5 b' d" @
PLAN 31(带悬液分离器的自冲洗)$ y8 b0 w- j1 b
PLAN 32(外冲洗)# T& ^. p4 `, w+ v$ u0 o3 ]
PLAN 41(带悬液分离器、换热器的自冲洗)
- R2 C8 v8 \. a2 m# t: N' j. Q3 H1 L) l* V+ w( z
◆双端面密封( Dual Seals)* v" d: H' o( x- d( a! Y. l% l! v
. B1 I+ y% l* p" }- O/ I0 t; f4 J* E. Q
PLAN 52(带无压缓冲罐的串联式密封)2 U( p9 H3 v! O
PLAN 53A(带有压密封液的双端面密封)
3 j' [ w+ s* W+ k1 s7 T6 n PLAN 53B(强制循环密封液的双端面密封)
. @4 q' G9 Y0 H4 c5 v6 n$ q PLAN 53C(带增压罐的双端面密封)7 d6 E g8 M: ], t
PLAN 54(采用外引密封液的双端面密封)7 L1 W" u; A5 L
2 C1 l: A6 \" \* V
◆冷却密封( Quench Seals )* T/ n6 A7 Y' u' z0 C- f* s
( R' Q7 w1 Q! l) \0 X! p PLAN 62(外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒)" \2 o$ [) k& r3 E Z2 g- A
PLAN 65(带浮子液位开关测量密封泄露量)
2 s( p' F+ [& m; W' A( a3 X- ?9 _" r- l; U) r
◆气体密封(Gas Seals)
, m+ o0 d# G# _& }
% z6 K. x8 n7 j* ~# _' O* i7 m PLAN 72(采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封)
1 V. f. V6 q& q PLAN 74(双端面干气密封)
. O. L- C" X0 V4 q2 ^7 d' o' j7 P PLAN 75(用于不易挥发介质的串联式干气密封)* L$ h4 @8 \# X1 S: d
PLAN 76(采用外引密封气的串联式干气密封)( X) I! T6 c$ b% c8 k6 y
2 {8 a$ q) ?# w5 v" t. Z8 ^, O! C' ^. f4 z& k! c
各个方案详细图解如下( P0 a4 A3 T7 `) ?& T1 }+ r% |
9 D* X" T/ _' _% f. x
PLAN 01(单端面自冲洗)
8 v, l0 X6 g' ?& R9 m, `8 l1 O2 K5 y: d2 S
* o( I8 m) P2 ~& D, k% X
1.冲洗方案01
, V+ q5 i2 d. J: b' b" V 方案:& t# o1 \) w+ W+ u/ Q( f
从泵的出口端冲洗内机械密封腔。
* Y& h9 D0 M7 w# @- W* ?7 l 操作类似方案PLAN11
) f$ |! K7 Q' O 原因:8 n% u" u x: ~: A- F
密封腔冷却,2 D) L. ^6 D5 ~& M" W
卧式泵的密封腔排气,
- b, W! |3 s" g& B$ s' `5 Y 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险- |7 l5 U4 V2 h# m9 q
场合:1 b# J. F$ N" Z5 F
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,
% o9 E& N8 O A+ \! m/ Q+ [8 ` 清洁常温流体,
2 A0 M. l8 L4 Y ` 用于单端面密封,很少用于双断面密封。
% _" B# ^% l, ^( I, r 维护:
; x) D! o- N$ {' r8 y 冲洗不能直接冲洗密封面,机封冷却不能过度,
- h) d X( D0 B2 A% H: \ 根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。
( ~2 w! f6 d+ n+ Q) g2 b2 s9 `' ?" u& D& S, E w: Q
2.冲洗方案02
$ u% s; p4 @: a- X1 b4 j 方案:1 \' I; c' @4 [/ e0 [
无冲洗的封闭密封腔。
% i/ _ m# e& E3 S2 C 原因:
/ X8 _+ H5 z, R* L7 v& I 不需要流体二次循环。* A D3 p/ u2 `
使用场合:: Q$ z# [. ?6 d/ ?+ o1 \' f
常温运转下的大孔/开口密封腔,7 g3 l9 s0 J) G
高温运转下的冷却套密封腔," S3 B5 b1 i) {; D0 ^! S2 c4 h
清洁流体,
" |3 p+ m) F3 \& o! W- ] 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器,
' v: Z i, j4 o7 u 维护:
+ k+ q/ ^2 _; g) O7 e4 h 流程必须有足够的沸点临界空间,避免汽化,) j0 T$ `+ J8 p6 ~6 y6 z* ]
在热运转条件下,密封腔套内可能需要一直有冷却液体,
: }* m* }" q! T+ N% s; S 卧式设备必能自己排气,
/ j7 L: S7 r! j. h( J9 @$ D, W 经常和冷却方案PLAN62联合使用。8 o$ e6 o0 r' [. d. \ u& h
: g2 y ^! y# H6 u1 g d
3.冲洗方案11
+ Z$ n% J! n7 M7 v: ^0 ~ 方案:, x" w8 r4 c5 q5 O2 Y, r0 `
从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗,' t9 i- K6 g- G' Q6 v
违反单端面机械密封冲洗方案。2 L, a w7 n! s
原因:
% K L$ d" `1 c* C: f) Z1 t密封腔的冷却,7 M) v0 Y) N3 ?
卧式密封腔的排气,' S0 t. g3 O5 ]7 [5 s+ H
增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。
+ X& \6 n" r: \0 h' }8 [ 场合:
8 v# H; D5 Y# G- a& a通常用于清洁流体,
: {9 K+ L/ b0 N1 w8 M 清洁、非聚合流体。
5 n3 n. j( W" P: O* n* R 维护:; G% O: k$ y5 y. U
使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板,
* }% |4 S+ [# K2 ~! c# u8 y 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸,
1 i' a& L( U$ x/ y, _) I' 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,$ s; E9 F% G* q* y/ G
管路在12点的位置冲洗机封面,: P' Q( G% U" \4 k
典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端温度。+ E" z* D7 t! j
# K, \' Y( S) u 4.冲洗方案13& w h$ Z3 Q! Q- d+ [! ?
方案:6 {, o# {- ?' o- H, P
从密封腔,通过限流孔板到泵的进口的二次循环, f( B! {3 d4 I; P& y; x, b
立式泵的标准冲洗方案。
2 q. Y2 G8 ^; }, r/ e' T 原因:
" }: K) @6 U7 T 立式泵密封腔的不间断排气,
) |% _+ Y( X# [1 g2 a7 s# z 密封腔除热。
" _) @1 _7 P0 P. n 场合:# w% [; h8 A# \+ S( Q' M
立式泵,
2 k# n3 Q- D7 u0 v 密封腔压力大于进口压力,
6 ~4 ? e3 y2 i 混有中等大小的固体的常温流体,/ P, Z9 e. {- r5 a# t
非聚合流体。
: s0 I6 _* n* W 维护:
5 M" b- t4 S4 x! ]8 Y5 H& f1 K启动立式泵之前,弯好排气口管路,
5 ~+ M% H, u3 Z( ], K. j* T7 ` 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,
$ A0 _) p1 S* K 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 e$ E7 Z0 w8 S! [
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,
$ [: m6 b& ]! j 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。3 x: K5 S8 G+ I4 c
1 p& v! G% e9 C9 z
0 o Y0 q9 ~3 Q( x 5.冲洗方案14" [: n' ], ^! I1 ?
方案:, o6 V2 M7 ]$ C: g; s& m) F* p1 a
从泵的出口冲洗机封,再循环到带限流孔板的泵进口,
" K, g8 j d3 I! d O3 [- X 方案11和13的结合。; t# Z, h% D1 J/ J7 ]- @2 j9 h
原因:6 a& K& v1 a& h- w! |' P
立式泵机封腔的连续排气,! d0 z2 E! ?/ U! M1 g2 _+ \
密封腔除热,
# J4 i; ?/ q4 ?$ p+ k5 I; S! n 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。" m5 N0 V. E4 j8 Y& [ N
场合:$ F! Y8 n$ @4 Q3 d, J/ w
立式泵,
% W6 T* P' ^ Q0 t4 A5 j" q( m( i 常温、清洁非聚合流体。9 w$ d$ v* G [, W- y W
维护:
5 {9 X, a, R) n7 ?5 V 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,$ F5 Y Q# q' {7 J# e 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,
: V( ]) p2 x0 ^ 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,
# n2 i( v( c! n6 q1 d 冲洗密封面,; y- m9 u* P! w% B
启动立式泵之前,做好排气管的弯曲。
0 |* Z: D+ h: ?# g9 m* t: d; S 典型故障,限流孔板堵塞,检查管子末端的温度。; E4 N S4 {" A
! V1 f" n' f% K. D
6.冲洗方案214 Z+ B' K% o+ f5 c; P0 G
方案: t; i+ r" |6 x, o
从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封,
5 X' I: |3 d+ R9 _% d4 j4 D" R7 x7 D 加到方案11的冷却器,增加了除热能力。5 ?! Y& H. p9 e( t
原因:
# T0 |2 E, c# C, j 机封冷却,
2 ^4 f0 _' i m5 I! F 降低流体温度,增加流体
2 d! i1 P9 P* Y 降低焦化0 o6 @. l% f0 c
场合:% P k7 l$ _: T8 @3 f; q: Z
高温,低于350°F(177°C)
2 ]1 ?5 N! g3 C( ? B2 J5 g/ q 高于180°F(80°C)热水1 |+ n; E) v% m
清洁、非聚合物。
, P2 P$ S N! i- C; @6 H 维护:
# q& L) u) m- P' v% W5 y 机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。7 w4 f4 g6 j [" j( M
使用682机封冷却器时,串流管路使热传递最大化。4 |; K' {2 H) [
使用口径最小为0.125英寸的限流孔板,7 n' ]( R% ?. m" ]1 ?0 k. f$ 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,
; A A- |7 [9 q) ^5 M 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,* F/ m* i: H4 c; P& R$ j
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 a" a+ I! Y, C8 U2 W
: B ^3 V" z8 f1 S2 J3 w, Z 7.冲洗方案23! W1 I, F; K; t' o
方案:8 R5 h* b- V [0 i* y0 B
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,: j& d( W/ l: J! G6 u9 n
热水条件下的标准冲洗方案。
1 P6 p0 x$ ~1 ]( s; l5 O 原因:" K* |7 x1 r' Q' ~# _
仅通过冷却小部分液体,冷却器低负荷下的机封高效冷却,# h$ o+ ?. D7 ~) e1 n) t5 s9 |5 K! X
增加流体的汽化临界范围,& }4 E3 N& e, r) j2 C
改善水的润滑力。
2 P9 w$ p" {, M, L 场合:8 Q, y2 R4 c2 ~2 Z5 ?8 p; I8 d* U
高温条件下,热碳氢化合物,
) K& n" _8 i h0 X" u% d/ v6 h 高于180°F(80°C)锅炉给水和热水,* ]* j+ w% V2 x
清洁、非聚合流体。% f% q7 X' ^+ @: ?% b3 I
维护:3 V* j6 ?8 u$ J1 ^
机封冷却器或管路必须在最高位有气孔,启动前打开。
( ]/ O' E: V7 E 使用682机封冷却器时,层流管路使扬程损失最小。* w* P3 k' |) a: @( u/ }+ T
密封腔要求喉部衬套间隙很小,以隔离流体,' t Y V& D8 q: L+ Z a# c2 `
外围密封盖塞子应从底部进,顶部出,1 u$ u3 m# {$ ?
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 \( g W( w: `+ r7 t$ C( ]
含铁的流体应先流经除铁器,然后再进入冷却器。- N2 K9 Z* k& I* n1 N5 W, g
# c- q* s$ N9 A1 c; C% ~* } 8.冲洗方案311 `. N' m1 W5 ~' B! j$ z
方案:/ }2 f# K7 H- T' {5 s, N, x+ }' o6 ?2 y
从泵出口经过旋流器清洁液体冲洗机封,8 k: o6 G7 X9 G- \; B: l) ^2 |& A
离心分离的固体被送泵进口。
! p$ [ l3 p g1 T0 Z3 D2 a$ w 原因:
7 D. P: k6 l2 W2 g _' v- w. r 机封腔除热, H- y/ L( G9 l# a
从冲洗和密封腔中除去固体。6 ~2 K" e7 h* [# d, n
场合:8 t8 G6 k. K3 x ?; }
带砂或管道渣子脏的或被污染流体或水,- a2 p5 K1 U9 [- @5 p
非聚合流体。: ]7 K$ w/ k! | f( c9 g$ r) G& M% u
维护:
' ^& Z% ]' k2 z# H- k# e: d 旋流器处理的最好比重是流体2倍的固体,
. C! B7 d2 ^4 f O: H7 l 密封腔的压力必须接近或等于进口压力,以保证流量适中。
& a( H( \# y/ N* K 管不应该包括限流孔板,密封腔不开排气孔
7 o5 D( R0 q& z1 s4 {9 V+ O5 z 典型故障:旋流器或管路堵塞,检查管子末端温度。
+ f/ G% S# y1 E8 d6 J9 `
% B! d! \' Y; T( S! p8 U9 B7 H H( b, t* j
9.冲洗方案328 L: C/ H9 }: E5 I: K, V7 i7 J% _
方案:
1 W M# l6 k* ]( p: ^7 M 用外部清洁源头冲洗机封,
. {/ v" A- }$ B+ C! }) j/ N+ S 应慎重选择冲洗液来源,7 z9 ~( I O. O9 S( G; i
消除注入液体蒸发,
' \; A. c; _7 L 或被泵送液体污染。
9 `5 P0 n: S7 }, A9 ?( I: h 原因:
. e* U0 Q( v4 ], \/ G7 v$ s, c 密封腔除热,1 y( z5 [4 T% e. _1 V9 @
从密封腔内除去工艺流体或固体,# F5 ^9 J6 K: t
增加密封腔压力和流体汽化临界范围。 ?) k0 P0 L' P
场合:3 D$ Y- {8 [" |7 d c* k
脏的或被污染的流体、纸浆,+ c& m& j9 W# g* e0 x
高温条件,5 I4 ~- R ]6 r
聚合物或氧化流体。
8 h W' D+ F/ {2 S 维护:
) a2 v- ]) D5 Q W 使用大小确定的喉部衬套来保持压力或维护流体速度,
" r2 P, J# X, x B, p! z. f 限制脏的工艺流体,控制喷射流量,
) l& B1 }% \4 O7 f- Q4 s" E 增加流体汽化临界范围,控制喷射压力,9 w( e+ c" A9 }- R6 O8 c: p" f
喷射流体必须和工艺流体相容,, R7 O% M# o" L. M6 b! u
经常观察控制系统,检查阀门是否关闭和堵塞迹象。 t2 U4 x3 H' |8 k
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