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機械密封件的沖洗方案目的
' t1 S) D) i* s- M& W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。3 |9 O! A0 Q9 |/ {: e3 g
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。
5 d( R4 c7 h/ i0 n: n D$ K* s2.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。, J7 S! q& P4 t0 F
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。
' `7 e8 C0 J: U( F9 C1 p4.清潔工藝液體。如果工藝液體包含不適當的固體顆?;蛭廴疚?,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。
$ `2 n0 X* K6 i3 W5 U1 h$ h% T; `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。' S( l' j$ `$ Z6 I2 i
1 } Y; x3 H# k7 w. l% V- I機封沖洗方案分類; }* }+ F7 B& h; f
◆單端面密封(Single Seals)
+ J! z3 h) i1 u: ^. @/ @
. q; C) ~* j* @ PLAN 01(單端面自沖洗)- W: Y2 w1 Z5 w2 s# } f; B# `
PLAN 02(夾套冷卻伴熱)
1 A) {3 _9 M0 N# g8 w PLAN 11(自沖洗)/ @+ o+ j6 c8 o) ?2 m: f
PLAN 13(反向沖洗)
B4 V1 w3 ~7 M8 T: F PLAN 14(正+反向沖洗)
7 I& W9 {% G% x PLAN 21(帶冷卻的自沖洗)
* b$ H* M. B- |+ q1 ~0 z( R: {4 J& T PLAN 23(帶循環套的內部沖洗)
* @8 j! A9 u& F6 O0 r% z' } PLAN 31(帶懸液分離器的自沖洗)
+ a, r2 z) o _( q2 E) n8 L8 }, F PLAN 32(外沖洗)# a* g! w6 G' }- Z I; @
PLAN 41(帶懸液分離器、換熱器的自沖洗)
+ j0 e9 l' G* W) f/ q2 d5 J* |: }7 j8 ?
◆雙端面密封( Dual Seals)
# E9 P' Y% B0 |. }
5 j* T, y# x" R9 M PLAN 52(帶無壓緩沖罐的串聯式密封)4 Y! F7 o: P/ S% w) p7 B% C
PLAN 53A(帶有壓密封液的雙端面密封)
1 w) w3 b# Q* j" |2 _* r4 ~ PLAN 53B(強制循環密封液的雙端面密封)! E: B# g* B) _) J4 \/ N+ ?
PLAN 53C(帶增壓罐的雙端面密封)
/ T! h) M4 w+ \+ e; e. M8 Z PLAN 54(采用外引密封液的雙端面密封)# r$ }+ n+ q& V, h
( M; D' ?" C' ]: N1 B. X
◆冷卻密封( Quench Seals )8 I5 Y0 o2 g1 S1 e" m
1 _9 Z: j$ ~% r$ A: }, c PLAN 62(外沖洗或急冷防止密封面堆積固體顆粒)
3 m% E, h+ b3 f) ?( R* R* O$ L PLAN 65(帶浮子液位開關測量密封泄露量), ?: i5 {2 K& h
% V/ }" c/ ]6 |8 b
◆氣體密封(Gas Seals)
6 T- ?' E" p9 m+ Y( F$ k; |6 F! P6 N" J$ Q) s) y) l$ F& F# h7 R
PLAN 72(采用隔離氮氣用于易揮發介質的串聯式干氣密封)) X0 ^* o% w: p7 X! U8 ]$ n
PLAN 74(雙端面干氣密封). {' H. i4 M4 v4 A( ^) R
PLAN 75(用于不易揮發介質的串聯式干氣密封)& o/ g' P+ D2 C! y8 B3 h
PLAN 76(采用外引密封氣的串聯式干氣密封)
1 A% C! H! H5 I5 L7 t) S& n$ U0 k4 a
. k% k& ?* ^* d; Z+ l9 R6 a* r; H$ Y- W" }0 D& O3 b
各個方案詳細圖解如下
& S0 W' Q' @7 G8 r. S; H ~1 i7 B
0 g$ k# @' X) q! S8 L) ~, q PLAN 01(單端面自沖洗)6 p2 R d' d1 X( {4 I
& h5 f8 h. |3 ^; ]; z
+ X" W! ?4 {( D+ \5 J
1.沖洗方案01# V5 p2 _0 y7 f& [0 K& n" P
方案:5 d0 s# l x7 ~" f$ O
從泵的出口端沖洗內機械密封腔。$ M/ i1 {3 I" x j3 \' ^
操作類似方案PLAN11
7 l Y/ `0 F, M' O0 X 原因:
1 P8 U( B4 d0 C4 f5 [ 密封腔冷卻,% K% S" h" A, V5 |0 D
臥式泵的密封腔排氣,
* L% {0 k6 i* k+ Y, u# k% X 防止PLAN11方案外露管的凍結和流體結晶堵塞的危險
* z$ J) J( I& k" J o 場合:$ Y2 g, m5 e# w* O, S6 }" G! P
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,1 ?0 c' y+ [# @
清潔常溫流體,
# v t- J( P) W9 i: ~ 用于單端面密封,很少用于雙斷面密封。3 b8 ^1 O5 o3 a, c, p8 j! a
維護:
& c2 M; K, W, F 沖洗不能直接沖洗密封面,機封冷卻不能過度,0 c% l l" p5 g7 l+ w8 V
根據通過內截流管的揚程損失計算沖洗流量。5 O* j* _* t0 q! g n9 s: Z& K
% [" G1 L1 o/ m: Z1 U
2.沖洗方案02- P3 }8 A, v3 y% } h9 r
方案:7 `. W& @% d6 M0 @
無沖洗的封閉密封腔。
9 V4 V3 A, i; F/ Y+ L- L5 s* B 原因:
# v# J2 f% z6 }' ^2 R7 @& M$ R 不需要流體二次循環。/ W! F% o/ D) S8 ^; N! r" @
使用場合:
9 l9 R) t: m% {3 O 常溫運轉下的大孔/開口密封腔,9 K( Q) _( n! _( @. B4 z" Y
高溫運轉下的冷卻套密封腔,
# B' E* {) j, H: ?; h/ {6 a' H 清潔流體,
$ ]2 v( L0 e& O 干式密封的直立/頂入式混和器/攪拌器,
/ A- g1 {6 f3 @: x% E3 z 維護:: k: }3 W# C( B/ \; m, l
流程必須有足夠的沸點臨界空間,避免汽化,7 f5 R# y; T/ ?7 O) |* M
在熱運轉條件下,密封腔套內可能需要一直有冷卻液體,
2 J: u9 V2 g- y0 E 臥式設備必能自己排氣,3 y' ^, S1 i' R, a
經常和冷卻方案PLAN62聯合使用。 }* T- B* t/ A& {9 X3 O& G
" s. E4 ?2 ~ S, Y+ H, {+ @ 3.沖洗方案11
1 R9 v4 W3 o. D2 P8 k2 R 方案:
4 b& }9 _# e+ H: `$ T0 X8 K 從泵出口處經過限流孔板進行機械密封沖洗,
k; z; r/ h9 I 違反單端面機械密封沖洗方案。
2 w( e% L! \# `4 h( s$ n$ ~6 Y 原因:2 l d* \7 R0 N8 M; p! ^8 d1 d
密封腔的冷卻,
" B- n% [! _$ G$ ^- l* W; h6 K; n 臥式密封腔的排氣,
/ r( N! U/ o* S, Y$ ]7 v% D 增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間。
( s3 J; [3 N _" o; X% W 場合:
! z; f$ }" U* P+ @, W7 j+ [# x7 [通常用于清潔流體,
, Y7 Z ~8 r! A" C1 A# u* Y 清潔、非聚合流體。. D: y' g" U5 o1 t. Y
維護:
' ^8 Y5 k- }: | 使用孔徑最小為0.125英寸的限流孔板,
) V( ^$ b P+ z& E$ Y1 q a+ | 計算流量以確定使機封腔流量足夠的限流孔板尺寸,! _( _7 j( n) j/ T& e
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,
; D, N5 P# s7 a3 p- W# t2 h% N 管路在12點的位置沖洗機封面,5 @9 K/ X4 U6 D) u3 d+ i6 ?8 B7 i3 i' i
典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端溫度。+ i- d. a! P7 [$ I6 u* O7 x) T& C9 ^
6 p' W9 s' N% R$ K# _
4.沖洗方案134 B, {7 t9 O2 }' z- M3 }2 j% g
方案:
m1 x- I- w1 [& p 從密封腔,通過限流孔板到泵的進口的二次循環,1 D1 Q1 o& M5 l+ x. H
立式泵的標準沖洗方案。" i3 ?; F7 I( |, w5 r- Q
原因:
F$ O3 m) ^& W" ]- Q% M 立式泵密封腔的不間斷排氣, r( o! ]/ v4 ?) F
密封腔除熱。' X' Q( f( K: @$ Y
場合: Z$ n9 I* L5 P2 T# |9 a/ j; E
立式泵,5 N7 d. b: n% z6 f1 {
密封腔壓力大于進口壓力,
) u: j& l, h1 l6 }7 _3 W2 J: l 混有中等大小的固體的常溫流體,
1 }* f6 i7 |0 v9 Y, f1 } 非聚合流體。
' s6 b a4 k, A% K a \ 維護:# \4 g0 J# w7 d/ \ N
啟動立式泵之前,彎好排氣口管路,
* \4 [# }9 K" @6 W: S& y4 D0 C 使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,
: h# }2 s& D" R! _ X 計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,3 w7 b4 w. o( e; W
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,
3 g8 T4 Z* T7 n& x, t" d- P7 Z 典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。- q/ }2 i: [' Z9 X' J/ o9 o& C
* n! d$ |) m, N" G3 y3 G, w( ]7 i
5.沖洗方案14/ x# g: Q; h9 l5 b: G% G& a9 x9 \
方案:4 ^$ F7 | V2 c
從泵的出口沖洗機封,再循環到帶限流孔板的泵進口,
6 J# I8 y! q3 f# G5 o( S& \ 方案11和13的結合。' s. K; z: c1 N
原因:
( P) v! t* a3 N7 @1 l+ x' ] l. k 立式泵機封腔的連續排氣," d# U' O" Y1 C0 m8 k
密封腔除熱,
( ]5 ` _: U+ u; I3 O8 ^4 h 增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間。
+ e b- j- `3 f 場合:; j Z9 x6 m k9 A% R3 u
立式泵,4 u/ q2 A# @/ I7 v: W
常溫、清潔非聚合流體。3 x9 ]" Z/ Q7 H( S+ P2 d
維護:
8 A# V' M- w# V5 F7 M0 U& A 使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,$ y/ f5 v' d# e" U' c0 G; k
計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,. _. d' ]! R2 R- `: E I/ L
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, P. r' _/ f7 K
沖洗密封面,
3 C& ?5 u+ P" V* r: ~- k 啟動立式泵之前,做好排氣管的彎曲。
% [1 b% `; l8 R. m2 g3 t ` X 典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。
6 a' w0 A# s; \' N1 a4 V. s+ S( l$ g
6.沖洗方案21% A. _3 I3 J2 U: g5 b
方案:6 L# ]! D$ r! `8 j1 N9 m
從泵出口經限流孔板和冷卻器沖洗機封,
, U. K# l3 ?. `8 @ 加到方案11的冷卻器,增加了除熱能力。% K, t9 `$ t( W- a* d. ]) y% n h. B
原因:9 B0 }& F5 O6 G/ A) a: u% O' H9 P* P
機封冷卻,- _* v; M7 R7 X/ Z2 j
降低流體溫度,增加流體- L& z5 r, y# P& }' C
降低焦化9 }+ c+ U D5 a* ^
場合:
6 q% w) y- n3 |) N 高溫,低于350°F(177°C)
% z4 W$ Y0 T* ?% s6 H 高于180°F(80°C)熱水$ B# c; U# Y' S, F
清潔、非聚合物。
2 z0 Q5 \, j0 V9 P3 [' L3 k 維護:
. X" ~; k. \$ L \6 \ 機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。 ~$ x- r/ v4 u, `
使用682機封冷卻器時,串流管路使熱傳遞最大化。
7 \% P0 z6 \( W& k 使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,
3 Q! L# `0 [: z/ s8 A 計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
V- k! l' ^ M# q2 c 通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,
, V! ]( O) {, @7 E" I3 O$ S5 ` 經常觀察冷卻器進、出口溫度,查看有無堵塞或污垢沉積跡象。6 I: B* @0 h6 o0 X/ _! r. j" u. l
: V4 S+ Q; w& Z4 F
7.沖洗方案23
' q4 b* Z7 C' }4 n* O0 s, }3 ` 方案:
$ V6 X. F8 h, B; n; b 從密封腔內的輸液環,通過冷卻器回到密封腔沖洗機封的循環過程,
3 R4 Y! Y) X- R: t M% A 熱水條件下的標準沖洗方案。2 F: j q9 J3 L0 m! O1 w
原因:
! i0 w1 [6 J4 P1 B' | 僅通過冷卻小部分液體,冷卻器低負荷下的機封高效冷卻,
0 o6 e0 `0 l$ l) R# s8 m 增加流體的汽化臨界范圍,$ o& c4 H: Y2 W s5 P3 p
改善水的潤滑力。
% o3 w+ l- W5 }6 _( s* y/ A9 e 場合:
9 t' h0 w' ?; I4 H3 N* S/ p. P* @ 高溫條件下,熱碳氫化合物,1 @1 o4 L# x }" V7 m% F
高于180°F(80°C)鍋爐給水和熱水,
7 G2 D/ [9 S9 X7 p 清潔、非聚合流體。# P# o" @- i9 Y3 X, f5 P5 I+ Y# O( b
維護:
1 F! h/ D. w1 g% M3 C; v- {' p1 o8 } 機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。# {( h% S! b, s+ G' |
使用682機封冷卻器時,層流管路使揚程損失最小。- N( H! n: y- N" i
密封腔要求喉部襯套間隙很小,以隔離流體,
, i# B+ o+ b5 d, e* X2 A { 外圍密封蓋塞子應從底部進,頂部出,. N: W1 R" _. _$ C U( ]: T
經常觀察冷卻器進、出口溫度,查看有無堵塞或污垢沉積跡象。0 K: G7 U7 \9 S. Q }1 S
含鐵的流體應先流經除鐵器,然后再進入冷卻器。
7 [3 U0 O5 ~% E: d4 ?3 ` [" Y- l [; U) G0 E
8.沖洗方案31
P; Q! Y, ~8 ^% M) V1 F 方案:$ x1 a1 V6 y, ~; ]2 R# z# z8 f
從泵出口經過旋流器清潔液體沖洗機封,
- @7 p9 L- y! i6 d6 }$ t2 K 離心分離的固體被送泵進口。
1 }5 m5 C# o& t, U5 R5 H 原因:7 L6 R1 z' E+ O4 d- v& D
機封腔除熱,
3 x$ Z1 x8 Y: R, W) @& K0 J% q& A 從沖洗和密封腔中除去固體。
6 D* Y# \; W, ?$ A 場合:3 C s) _7 ?% _" q
帶砂或管道渣子臟的或被污染流體或水,! B& ^0 W7 I+ }$ k8 Y8 s. d
非聚合流體。
# Z! O7 O* t1 c- x3 f, e, Y' i 維護:
- v0 |/ P7 f0 X5 u* s. g7 @' ` 旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體,5 _: s1 x5 M* {6 T; l6 Q# E
密封腔的壓力必須接近或等于進口壓力,以保證流量適中。
$ {2 ?8 E% N* C4 { } 管不應該包括限流孔板,密封腔不開排氣孔/ Y( p9 K$ ~8 l
典型故障:旋流器或管路堵塞,檢查管子末端溫度。
2 z% a0 d4 R2 y' n3 [2 t
' E$ P& S! \3 K& E/ e
3 L( u" I8 g0 {" u \) h* v 9.沖洗方案32
0 L. u8 ?: P( I 方案:, J7 h( e4 z+ y& v+ y5 x
用外部清潔源頭沖洗機封,
" ~+ b8 V- ?( `5 x { 應慎重選擇沖洗液來源,
U/ t9 r3 F! j9 w/ R 消除注入液體蒸發,1 U: @2 D) |7 O$ Q( T: k
或被泵送液體污染。' d; m \# T3 m4 g7 ~% t/ J, D* @7 a
原因:
" e" ^# S V! |" ^1 \+ Y 密封腔除熱,# B5 n* n. U- D2 H" g
從密封腔內除去工藝流體或固體,/ Z) R: ?1 Z7 ?$ k! h9 @* N" u
增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍。) U7 V r$ ~: z+ j5 H/ p
場合:/ L' s: I7 P: d
臟的或被污染的流體、紙漿,
" [* C K9 C0 F$ b! Z8 m 高溫條件,
! y$ x/ ^1 }) v' Y 聚合物或氧化流體。
$ H. H: h+ y' ~* I( E0 D, ]2 T) I 維護:
8 h2 ~$ @7 P% F6 Z0 [ O 使用大小確定的喉部襯套來保持壓力或維護流體速度,7 \5 z8 |& I, `. C& }
限制臟的工藝流體,控制噴射流量,
+ ^# e7 O, g" l3 n( T2 ?0 ? 增加流體汽化臨界范圍,控制噴射壓力," l4 @5 G( [2 P) Y! A
噴射流體必須和工藝流體相容,
3 @2 Q% m6 s( d$ ` 經常觀察控制系統,檢查閥門是否關閉和堵塞跡象。1 J, K& e; a6 A% p
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