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機械密封件的沖洗方案目的
0 |1 c8 C$ d4 N向雙或單密封的高壓側部位直接注入液體稱“沖洗”。一般泵均應進行沖洗,尤其是輕烴泵更應如此。/ I( _5 V) W8 r0 o" f" Q- C9 v
1.沖洗以散熱。必須控制液封產生的熱量。這可以通過用液體沖洗密封腔以帶走熱量并控制溫度上升而實現。
& F3 r6 l+ s( @& e2.降低液溫。在某些情況下,液溫過高以致影響了密封性能。在此類情況下,必須降低溫度以提高液體的性能。. A+ s2 u% }/ }, L8 Z' ~7 e
3.改變密封腔壓力。在某些情況下,需要增加或降低密封腔壓力以提高性能。這可以通過抑制蒸發或減少密封件的熱負荷實現。) d/ V" M" [8 `5 p. u8 |
4.清潔工藝液體。如果工藝液體包含不適當的固體顆粒或污染物,則需要清潔密封腔內的液體。在極端的情況下,可能還需要從密封系統外部提供清潔的液體。/ F5 f/ v. q0 o% K6 B8 @+ W# s
5.控制密封件的大氣側。由于工藝液體與大氣接觸,因此它們可能會變干、結晶或結焦。防止與大氣相互作用,以免對密封性能產生不利影響,這一點非常重要。
, Y3 z. j, y& ~, F! ~% V' `% A% M7 T% D" K8 B
機封沖洗方案分類
) W( B# n; R3 z# o+ w% _0 J4 e4 W◆單端面密封(Single Seals)( C5 I( i0 i6 N. i8 |$ W7 @* J5 n
+ N" w7 D1 P. o
PLAN 01(單端面自沖洗)
# N1 A1 R0 Y( _ PLAN 02(夾套冷卻伴熱)/ F5 D9 U( w. f9 G
PLAN 11(自沖洗)" \) e# t. ~ k- F# ?/ A }
PLAN 13(反向沖洗)2 Q; U: Y" n) q# e6 E# V
PLAN 14(正+反向沖洗)7 e2 ]$ x3 i# F* V0 ~3 F$ R4 h0 j
PLAN 21(帶冷卻的自沖洗)7 f- Q/ \* g: w) }5 R
PLAN 23(帶循環套的內部沖洗)
0 U7 x7 ]- ]/ c2 { PLAN 31(帶懸液分離器的自沖洗)
7 f! t: N: A8 v' y( k+ |# O PLAN 32(外沖洗)
6 B6 E+ a- G4 I PLAN 41(帶懸液分離器、換熱器的自沖洗)
3 X% J+ u* @+ i$ D0 d6 U$ f! d8 a+ m# o4 s* J+ ]' F
◆雙端面密封( Dual Seals)* P+ i* @) i) c/ D5 P5 L+ W% f3 E
3 C* {7 \$ d& p! U( i4 ~# j! x PLAN 52(帶無壓緩沖罐的串聯式密封)
u6 `' w% ^4 b& f) c PLAN 53A(帶有壓密封液的雙端面密封)4 Z2 U K& K7 I7 U4 j
PLAN 53B(強制循環密封液的雙端面密封)3 X0 B8 Y6 j; B; d. l
PLAN 53C(帶增壓罐的雙端面密封): ` f5 n4 F: d/ H) @! M5 |
PLAN 54(采用外引密封液的雙端面密封)
% H, K' e# K m4 r7 S( z% U
" q E& `, O' R5 K2 o3 }& n◆冷卻密封( Quench Seals )
; ^- x, B2 }- ]& S( t/ F F9 s* k2 F8 j$ {, ~* B
PLAN 62(外沖洗或急冷防止密封面堆積固體顆粒)
0 }" T# a7 |; R- J; _) S PLAN 65(帶浮子液位開關測量密封泄露量)
5 m7 h/ \6 W+ t6 E; w v
) `' J: g, h; S2 C3 W◆氣體密封(Gas Seals)! O' f3 r& X, }5 p8 A$ c! N5 F" [
: b' a& l5 s7 n! W) K& [ PLAN 72(采用隔離氮氣用于易揮發介質的串聯式干氣密封)
& Q4 N8 s- D: G. j$ z PLAN 74(雙端面干氣密封)
: h# v1 G6 ?9 b PLAN 75(用于不易揮發介質的串聯式干氣密封). J; a' Q+ G- T! V/ d7 P
PLAN 76(采用外引密封氣的串聯式干氣密封)$ [' ?4 u: H8 A, O
$ j( x" k5 x. E/ h! i
2 Q+ k" i0 ]; _% A- p各個方案詳細圖解如下
+ M6 E2 k# T4 t2 j, g" c- ]4 }1 S$ {$ P
PLAN 01(單端面自沖洗)3 h9 \* T9 f8 D- ?
4 G; }4 \- L7 W
; O1 |) K& v7 ]1 ] 1.沖洗方案01
! J* r! Q1 [( y* T1 b, i 方案:
* [& q- _& Q( A3 q4 [0 L 從泵的出口端沖洗內機械密封腔。/ d; A$ b3 } E
操作類似方案PLAN117 |3 P8 q0 S, M! T
原因:- b5 M! ~4 L- H- w6 e9 i
密封腔冷卻,
% m; s. U- _( m# }" \5 F. ^* t 臥式泵的密封腔排氣,
0 V- T4 F4 X$ c" V1 \) \ 防止PLAN11方案外露管的凍結和流體結晶堵塞的危險
0 t8 ^3 e( ]2 c3 p 場合:
; M, p, G- Y( P 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,
6 P5 b: g. r( s$ @! ]4 u; z/ } 清潔常溫流體,
8 I1 P4 Q& k4 }; v 用于單端面密封,很少用于雙斷面密封。
8 z0 `4 r7 m9 z5 y3 f% B 維護:$ H" [8 j- U6 \
沖洗不能直接沖洗密封面,機封冷卻不能過度,2 h! J" @( K6 W& l7 b$ f
根據通過內截流管的揚程損失計算沖洗流量。( k6 S& v" d- r
" _' g- z# r+ }5 A 2.沖洗方案02
0 j1 P/ G. U3 g0 e 方案:
6 U8 h( d, n2 Z2 X; k# O# Y2 ~) z 無沖洗的封閉密封腔。) g' B- m1 Y3 c3 r8 Y5 x/ _
原因:
* ~$ k& z% j _! d! x! ^" G- v 不需要流體二次循環。) [ b ~- T% x2 r
使用場合:, [$ N7 `# J% O3 B/ e: A4 p5 a
常溫運轉下的大孔/開口密封腔,. z1 C: k9 z0 ^6 p. F* W* V
高溫運轉下的冷卻套密封腔,
* {9 |+ O, j- {, z0 } 清潔流體,
. Z G+ Y6 s9 p 干式密封的直立/頂入式混和器/攪拌器,; d& K0 R( o @; O5 R+ M
維護:' Z8 L& }5 n1 o) j1 M; H4 F
流程必須有足夠的沸點臨界空間,避免汽化,
5 `: w- M' p' k; ^ 在熱運轉條件下,密封腔套內可能需要一直有冷卻液體,( A! K$ f- z/ u
臥式設備必能自己排氣,/ @7 U3 ^, I7 y- \# h H+ G! V( c
經常和冷卻方案PLAN62聯合使用。) `- l! X% _ S' n& i' A6 |
* } j& {! A" V5 o3 b
3.沖洗方案11
9 i9 r9 h$ A* M! ~ 方案:
& z; g* ^. T6 ]$ _3 d. D 從泵出口處經過限流孔板進行機械密封沖洗,- c7 Z" Y2 T# N
違反單端面機械密封沖洗方案。
- x2 ~2 C( x" f4 [5 ^: X* K 原因:2 K1 ]2 z; F7 t. ]: I& t
密封腔的冷卻,' e4 z( X7 p! _ o
臥式密封腔的排氣,
1 {: H5 k1 |* A1 z8 V 增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間。6 B; \7 A0 z2 Q; i7 U
場合:8 k/ Q* o) G$ \' P; L3 ?
通常用于清潔流體, ^$ Z3 `7 Q: c# y. Y# c# S
清潔、非聚合流體。( B0 Z$ u$ [9 x' Z( w
維護:
* w! S& q- b7 D; T5 D' C9 L4 d 使用孔徑最小為0.125英寸的限流孔板,4 N/ z; X9 s0 U
計算流量以確定使機封腔流量足夠的限流孔板尺寸,
: O4 m' u3 B B) Y 通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,6 F: k( b+ ^, e* ~
管路在12點的位置沖洗機封面,
* c3 p4 y& G# I8 `) s8 L& \ 典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端溫度。
% \4 G* f. n- m, E( D' n- h' _7 M( R5 q) d9 V2 I- y4 L, t; @
4.沖洗方案13! ]; C3 C4 @2 s2 F, ?0 K9 i
方案:
: \& @- p- l; S0 l. U7 ]1 u( t 從密封腔,通過限流孔板到泵的進口的二次循環,- H0 y1 m7 z) ^8 a, Q4 p* h
立式泵的標準沖洗方案。
0 W5 r! h; H. j: H 原因:
: }# h7 k, Q. @; ]) z* i* g 立式泵密封腔的不間斷排氣,0 w+ P3 I4 n' u' V- g Y; p1 f
密封腔除熱。: ]8 x+ B. V3 D- H
場合:# B* H' N! g+ O$ F% t$ e/ {! }
立式泵,3 D+ b. I+ G# U! ]0 p0 |6 N& d
密封腔壓力大于進口壓力,
+ X5 m" C. a( v. h9 M% z 混有中等大小的固體的常溫流體,
/ b5 x* ~# B( p2 T" Y' p 非聚合流體。
+ X* ~ z7 Y( C5 G; I# l 維護:
1 g9 f8 r- Y c0 W0 P) B( R2 S啟動立式泵之前,彎好排氣口管路,
$ f* P. @9 w8 o, H8 d 使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,
0 n9 I5 ^8 e/ |4 I" }3 O 計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
0 y" {& V; |: Z3 @! m8 R L O5 ]7 @# Z 通過合適的限流孔板和喉部襯套的尺寸的確定來減少密封腔壓力,
0 E% D- P F5 x0 Z% g/ t2 h8 }' Q! \8 J 典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。
P; d4 q" o9 p- a+ B. P+ J2 Y0 }3 a- g* Z; l h% C, D' @0 m& L) z; O
8 h, g" h& I% F( e9 w
5.沖洗方案147 s, _' U" M8 c0 m2 W' a& F+ G
方案:9 u' L( ^/ M" t3 j7 |
從泵的出口沖洗機封,再循環到帶限流孔板的泵進口,8 z/ P, U; m: t+ N; H
方案11和13的結合。
. j/ C- t- c, K3 n* j" [ H 原因:
/ y8 p$ V! {9 y; t 立式泵機封腔的連續排氣,6 K; W! e& C0 {: Y! t
密封腔除熱,
9 Q* p6 h! N3 l3 r% M' p 增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間。! V" Q7 \, s* c+ A
場合:8 ?* M% R, y6 f
立式泵,
+ X! `9 O" n, ~6 @5 }7 v. ] 常溫、清潔非聚合流體。+ _; w' d' R$ \* k% _7 n, ]5 D
維護:# F. f |/ r' y) @3 X- O& ~! I
使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,. Z. G' Q& o, u" p2 J
計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
$ o( f8 C9 [/ G! F! g 通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,8 `4 ?0 A; \: p% p- f" b
沖洗密封面,8 m/ j# S( L9 n
啟動立式泵之前,做好排氣管的彎曲。
R5 m- x6 }# G0 p) q5 B4 { 典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。+ u+ V& I4 m4 @
' U0 E1 _( L$ }2 ? 6.沖洗方案21
+ p h: I5 c6 Q 方案:
( q e2 v) q- X+ b 從泵出口經限流孔板和冷卻器沖洗機封,. K" o" ^5 F; S5 T
加到方案11的冷卻器,增加了除熱能力。0 \% n+ K4 V" C) a. P
原因:
* m+ p& D5 e( S7 {% S6 y: P 機封冷卻,, s( j* P, Y' C( H9 c4 y! ~' ?: F# g
降低流體溫度,增加流體
+ ^+ I: w/ ?& t. p) `" U 降低焦化
. ?7 [+ K5 b( \% J1 i) B+ Q7 j 場合:8 S, j$ s% ^8 _% [
高溫,低于350°F(177°C)
# p: u2 U3 m }1 u4 S3 q 高于180°F(80°C)熱水. ?4 c: Q# O: M; h, K. ]8 D/ ?
清潔、非聚合物。! a' A2 F! d2 T0 A# A7 R
維護:
) D3 t- J8 ~3 [# ~- [0 @4 v 機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。
) Y+ Y% O/ A3 q# v. a: V 使用682機封冷卻器時,串流管路使熱傳遞最大化。* \$ @" |" J6 R# K
使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,
0 z8 d: B% J/ H9 A/ \' r 計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,! `4 `! y: J+ u; L! k7 ^
通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,
' h0 [3 O2 k- f6 t: Q b 經常觀察冷卻器進、出口溫度,查看有無堵塞或污垢沉積跡象。* B( v. B9 B" _, k9 p
1 x+ w" ]5 J# b2 S& Y# K
7.沖洗方案23
. i: U/ \2 Y" s% Q$ F 方案:( K6 c9 r# S L1 u5 \
從密封腔內的輸液環,通過冷卻器回到密封腔沖洗機封的循環過程,8 d4 m- {% @5 S u7 ?
熱水條件下的標準沖洗方案。$ I& {" R6 B2 o* k; u
原因:: D9 D% A+ J9 x4 @
僅通過冷卻小部分液體,冷卻器低負荷下的機封高效冷卻,
1 Y0 r" u$ f: J" Z7 x$ }+ }+ k7 x 增加流體的汽化臨界范圍,
9 S# O9 t% i" _ 改善水的潤滑力。. u% a- e/ |: _1 a* h
場合:
" Y; ?" @7 z5 r. ]' `1 \ 高溫條件下,熱碳氫化合物,2 P* w6 L. B$ ?1 D& Y1 y
高于180°F(80°C)鍋爐給水和熱水,0 d1 e: e% H2 K8 a H8 a! J+ ~
清潔、非聚合流體。
2 j5 q* z* @; O7 y4 f( N$ b- ] 維護:
/ Q9 t- Q" ]" C 機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。
! p* }9 A; y5 y, {% c 使用682機封冷卻器時,層流管路使揚程損失最小。
9 s) w0 ^: t! h1 ^ _ 密封腔要求喉部襯套間隙很小,以隔離流體,5 p; P; k3 A0 `, p) z
外圍密封蓋塞子應從底部進,頂部出,& B) r5 u2 b" f8 o
經常觀察冷卻器進、出口溫度,查看有無堵塞或污垢沉積跡象。" r& \" m, O9 ^' S( l9 c
含鐵的流體應先流經除鐵器,然后再進入冷卻器。& P8 N/ b/ _- [9 M/ t( j1 }5 }# Y
7 |" k; T9 J" U4 b 8.沖洗方案31
- i T* v$ a# c! P0 o- b9 U 方案:
- N" U5 ?; A j! H- N 從泵出口經過旋流器清潔液體沖洗機封,! D' H Z9 h' {- f
離心分離的固體被送泵進口。
k) T4 J6 ]. Y+ E- Y8 E 原因:
/ n; T& w# G' P+ D" K7 k0 _ 機封腔除熱,* K4 d+ b1 U% w# D0 j
從沖洗和密封腔中除去固體。
T2 H8 [: I# e7 K) m4 c0 f% g+ o 場合:$ x" n9 p5 N- p% e
帶砂或管道渣子臟的或被污染流體或水,' g. I/ }' b4 y- q) r% N: m
非聚合流體。
1 y) G4 m: y9 H 維護: \3 u1 m/ k" F+ j9 }
旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體, u, F3 h3 b! c
密封腔的壓力必須接近或等于進口壓力,以保證流量適中。
; E4 V4 m0 W2 A, j 管不應該包括限流孔板,密封腔不開排氣孔
& L" t# r5 \4 R; d" T. J: \. u 典型故障:旋流器或管路堵塞,檢查管子末端溫度。2 ]1 p2 B5 w% C0 T
' G" y$ Q1 \- ?
7 D3 j0 e4 g1 g9 Z2 ^
9.沖洗方案32% u2 s0 O; O% n" _, `4 d j
方案:
2 p y9 s) m+ {7 w. V 用外部清潔源頭沖洗機封,9 B+ b3 c: b# }' K9 i/ y
應慎重選擇沖洗液來源,
, v( k) I" F, F! v- `7 f" p l 消除注入液體蒸發,
5 ]% d1 F' [- O3 u 或被泵送液體污染。$ |9 A' Y* ]2 U$ z# w
原因:
# }' e8 i6 ^) I# L- b9 v 密封腔除熱,( c7 `$ G3 i! \1 `
從密封腔內除去工藝流體或固體,* k6 f" G; Y& `" S3 G% m
增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍。
3 Z2 f1 d) j `! ?- z9 V( j 場合:
8 J- Z' ?, W3 U$ h 臟的或被污染的流體、紙漿, V. Z' n ?5 L$ b- c
高溫條件,
) ?1 P0 Q0 g0 s& e! L 聚合物或氧化流體。# _) z, w$ q. M U
維護:( Z2 f% U- n. L5 ]% G" A
使用大小確定的喉部襯套來保持壓力或維護流體速度,
' p' z! U0 j) K: @4 {4 N 限制臟的工藝流體,控制噴射流量,
: n/ J. U! ^% c( Y 增加流體汽化臨界范圍,控制噴射壓力,
+ Q/ S4 z0 j- V0 | 噴射流體必須和工藝流體相容,
) R2 S+ V; }- t6 y5 s9 V w 經常觀察控制系統,檢查閥門是否關閉和堵塞跡象。6 S4 o! b% ~7 |4 i1 K: Q" X
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