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機械密封件的沖洗方案目的. [4 \8 N1 z3 G0 O$ V 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。2 F8 \- @9 {/ W. g$ 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。8 |; q3 K Q3 D r; z" [
2.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。
( p7 O0 x' H2 Y% p5 z; ~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。
6 W. I+ u! b4 H+ T4.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。: r# R8 y0 s2 j" P" 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。: Z% ?' G* \0 F$ v8 W& `
( t' j$ U' D6 c! |) Y* ~0 ]機封沖洗方案分類; W9 H; O7 ~7 D' x* S' E
◆單端面密封(Single Seals)
v4 `, V; l" N6 |. c5 D; k- P( W7 b+ t3 e5 m$ A) n- K
PLAN 01(單端面自沖洗), c0 E# l+ w+ y( O) s1 v
PLAN 02(夾套冷卻伴熱)
* i! ^2 l+ J# m- R0 W* t PLAN 11(自沖洗)
/ w; |6 s, V) f5 i PLAN 13(反向沖洗)
" R4 c- S ]) n PLAN 14(正+反向沖洗)
6 ~% B! G% I: `2 o+ } PLAN 21(帶冷卻的自沖洗)/ T' h& I+ u7 p2 N9 r
PLAN 23(帶循環套的內部沖洗)
& b7 Q( @ y0 i. h& }$ j0 } PLAN 31(帶懸液分離器的自沖洗)0 t* ~1 {( d% ^& W/ d, ?
PLAN 32(外沖洗)' Y, e+ Q$ }8 V4 m- u
PLAN 41(帶懸液分離器、換熱器的自沖洗)- J' O9 S% W& s$ O P) L1 L8 \
$ m" J" J! d A$ Z1 J" x v W
◆雙端面密封( Dual Seals)) {; a6 o/ j* U4 U! T- P1 B* b
6 o6 ?. q: P- W9 t8 u
PLAN 52(帶無壓緩沖罐的串聯式密封), s4 O' Y7 C, K- C( ]( I( M0 t4 h
PLAN 53A(帶有壓密封液的雙端面密封)
2 p8 Z, S) G# e6 Y5 M* D8 T PLAN 53B(強制循環密封液的雙端面密封)
5 V: Y. f0 c, k/ Y& V$ c PLAN 53C(帶增壓罐的雙端面密封)
6 K9 z& y! v9 q& ]( H& S6 c+ R PLAN 54(采用外引密封液的雙端面密封)
) q. ~5 S8 Z& ?$ W: B2 e( f7 k3 @7 k1 B- w1 S" j
◆冷卻密封( Quench Seals )
" w2 ]" r6 c% u, U& a/ v2 B
2 ~9 T3 n! ?+ K$ V2 \3 w PLAN 62(外沖洗或急冷防止密封面堆積固體顆粒)
1 M" S! z, B9 n$ C PLAN 65(帶浮子液位開關測量密封泄露量)
! h+ K1 r3 L+ m; y: t# F6 l* l7 U( R; C; F0 Z3 @7 `& H4 F2 H- r
◆氣體密封(Gas Seals)
; \3 a/ L' ?6 p
0 A2 P( `3 I+ j, v PLAN 72(采用隔離氮氣用于易揮發介質的串聯式干氣密封)+ {. ?& u3 K" M7 w
PLAN 74(雙端面干氣密封)' Z% Z" c0 I G. a
PLAN 75(用于不易揮發介質的串聯式干氣密封)
+ [1 }7 C% v! i, L+ b4 G PLAN 76(采用外引密封氣的串聯式干氣密封)% V* [1 P: W/ K6 U9 t" P8 K+ `
0 ]+ W. O9 N0 W2 W8 N$ P' j
, G! R2 |* x- ]5 Y* \6 q- r2 k各個方案詳細圖解如下" y9 J. _4 k8 a( s9 G% V8 F
3 N& u v3 Z8 D. }8 F* v PLAN 01(單端面自沖洗)! z M8 ^8 S9 A; B$ Y
0 j0 q M; H _8 K: w5 {) h+ Q) F9 ]# B# K% S8 Q, `
1.沖洗方案01# m( {2 z& S2 N- i% N
方案:0 d: R* [1 E P
從泵的出口端沖洗內機械密封腔。$ l: E) d" e( d. ~ j
操作類似方案PLAN11
* x7 X% `' m0 H" J, S4 n }6 R1 q+ S 原因:) y# Z" H* t7 P% T( l0 A5 n
密封腔冷卻,% `# U$ N4 [: |
臥式泵的密封腔排氣,* Y/ C) z8 |$ H0 g" `
防止PLAN11方案外露管的凍結和流體結晶堵塞的危險
- }6 I2 S# Z$ ^% y# T 場合:
( b' F* Q) o' X2 _$ X& M" T4 U 普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,! r1 u1 s# A6 [* m: Y8 M
清潔常溫流體,! L: e: u. g3 W7 l, \0 K) ^
用于單端面密封,很少用于雙斷面密封。
5 Q$ E3 i$ @4 y 維護:
% r* x8 S1 R4 \+ T8 T9 c. r 沖洗不能直接沖洗密封面,機封冷卻不能過度,
( l1 I" o+ H* n5 p 根據通過內截流管的揚程損失計算沖洗流量。
+ A+ X1 j# V5 i) h0 q
' j6 Y/ L5 o3 E: s) ~ 2.沖洗方案02) `( X2 m' g6 |7 ~0 A
方案:7 R: a S2 ]9 G8 X: ~9 @
無沖洗的封閉密封腔。
4 g* C% |; b1 ^8 z2 I 原因:
8 ~/ B( _/ B- [) M$ G 不需要流體二次循環。
$ N* X' ^) V- |; z 使用場合:6 ^3 u! U$ `1 I" p9 D
常溫運轉下的大孔/開口密封腔,
1 O. H5 ~9 u g4 U. ]5 ? 高溫運轉下的冷卻套密封腔,
3 H1 K6 S* l. o3 [) Q 清潔流體,
W- ]* M! q$ J1 n, f 干式密封的直立/頂入式混和器/攪拌器,
L3 c3 q; g0 I$ e1 X 維護:
5 O5 M9 u" [% O 流程必須有足夠的沸點臨界空間,避免汽化,
6 f- K9 H: j7 z 在熱運轉條件下,密封腔套內可能需要一直有冷卻液體,
2 n+ e4 S H2 g& u1 D! j5 k o 臥式設備必能自己排氣,
2 ?8 J6 K- i; O 經常和冷卻方案PLAN62聯合使用。% l+ L+ G/ n7 r0 {9 b6 K
% T% v! t$ w) g$ N; @: Y t/ L 3.沖洗方案11
4 g9 a# G- W' T- Y 方案:
; m' p. q" T, p) G+ t0 Y: l 從泵出口處經過限流孔板進行機械密封沖洗,
$ }) A0 i- S, j. \3 J 違反單端面機械密封沖洗方案。
$ M3 q+ a8 }- n( H! C 原因:
, G% x6 r6 m8 e$ V密封腔的冷卻,
( R8 N5 K; \/ w$ i" X; r 臥式密封腔的排氣,
* ? H3 p, [5 P' i8 Z! l 增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間。 E8 g0 ^# O' |
場合:8 r' B; Z$ Q/ ]9 p3 A9 Z
通常用于清潔流體,1 P6 B6 e3 s9 A1 n# B/ h
清潔、非聚合流體。7 @ U, m5 h8 ]# Y5 O% ?: @
維護:
! \9 w5 B" _" l 使用孔徑最小為0.125英寸的限流孔板,
' T& c1 J/ G' e; v% S 計算流量以確定使機封腔流量足夠的限流孔板尺寸,9 A, c% O8 F- }. h/ S
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,* v7 R/ z0 t `* G5 y3 `' W
管路在12點的位置沖洗機封面,$ {+ v) L3 V1 q! F n' F
典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端溫度。
# L/ z8 G: K+ {+ e2 z- }0 r; e: k( G/ h6 I8 `0 s
4.沖洗方案13* D. P* P3 W% |0 D( r
方案:. b: b+ {- ]/ o! H
從密封腔,通過限流孔板到泵的進口的二次循環,! ?$ B6 b1 F- b
立式泵的標準沖洗方案。
. K8 F6 }% H. F9 ?, ]/ p 原因:
6 u- W: {( Z- w) ^; P 立式泵密封腔的不間斷排氣,
& H2 Z3 m: b j, p 密封腔除熱。' a8 K6 ]" g7 O7 ?
場合:3 Y, g$ a) i4 X' Y9 k# M
立式泵,
+ L. G1 Y% t% N" z3 P( ~. [ 密封腔壓力大于進口壓力,
9 u% v) F4 J0 b" J$ N2 Z- s 混有中等大小的固體的常溫流體,; N4 N5 N. [6 W* s6 z+ p7 J
非聚合流體。 O/ y, b: C, @9 u6 u" g; g
維護:/ N2 f1 H$ j# ?0 j7 }) `$ E
啟動立式泵之前,彎好排氣口管路,, X/ }2 Y$ f/ P1 _/ l0 Q
使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,
' N- j; l1 f. O; s( n 計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,
% h7 h4 |# K* E 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,' F" r* s1 W& F: W# M+ f
典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。
0 L& u6 [& A) a# R# ?; j
+ x" |3 {# U- J) h* W& g- Q
w) T- I# g& B5 X 5.沖洗方案14" c: M1 z9 {8 C( v9 D K
方案:
- d, C3 m6 s4 j' ^! b% \! S 從泵的出口沖洗機封,再循環到帶限流孔板的泵進口,
# ?% `: f% J7 E. m' G" I! W 方案11和13的結合。4 s. B e4 _6 F* V' X% T2 A
原因:
3 Y# C) z( X9 f) c2 ^" g 立式泵機封腔的連續排氣,( r: ~2 Z1 }# J0 @ h: k; y
密封腔除熱,
5 @4 Q* U- |7 d4 e+ H: L9 ^5 u6 v 增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間。7 ?2 \- ~0 L5 t5 h% i2 g
場合:* r3 ?1 O" H: |# B
立式泵,
8 l5 R- ?/ m7 b6 R% C8 Z 常溫、清潔非聚合流體。, T W) M- F2 X/ x. c+ |; j+ [
維護: B4 L/ B1 k$ D, h. \5 O; J" H+ D" u
使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,! H8 l. M9 X( D( d8 o( k* _: i7 m2 i
計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,/ L y) v3 y n6 e p8 p
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,7 M: C1 O; Z1 s7 q
沖洗密封面,
* s! s, z, C+ y, `% T 啟動立式泵之前,做好排氣管的彎曲。% I) L1 Y/ u! a* q c& c' p$ ?' S( w
典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。
9 D2 |$ e a2 J4 M% g0 Q6 S+ N0 u( ^0 i; h. C: g' Z ^
6.沖洗方案21
* A7 n v0 Q5 \' m4 t( v3 h0 ^ 方案:5 G1 }, ~0 _. A2 V4 j( K( ~& ~) H
從泵出口經限流孔板和冷卻器沖洗機封,
+ H7 L8 [2 d+ q+ ]- o; \: m 加到方案11的冷卻器,增加了除熱能力。" i9 O' L n8 U- y0 O, C
原因:$ i1 }' `# p) x) t# I0 ?! R
機封冷卻,
, Y4 M- E/ E) h* n- x3 r# K3 d 降低流體溫度,增加流體
0 S1 v ^1 q4 Y3 n 降低焦化- b1 B5 g/ e5 c" s$ ]% d
場合:
) F3 i3 S" M W4 R; G 高溫,低于350°F(177°C) r7 z1 y2 u9 ?1 {) g/ k9 G# P6 N
高于180°F(80°C)熱水
7 V0 R5 X) k4 l0 S7 u; H3 I) T 清潔、非聚合物。
6 @9 l7 X; }* a# v! |5 h( J( K8 H# P 維護:. I& N" C! W" e4 Z$ Y9 }' V
機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。# s% o0 w; P7 _7 v! s" M0 O6 u
使用682機封冷卻器時,串流管路使熱傳遞最大化。
# I& M1 C1 ~$ M 使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,) i- t: c6 {; h/ E e! S: 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,* E5 q0 Y X6 d1 `7 d' k$ K
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,
1 i/ A5 M' Q; u% u c 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。" h+ q. l v, d" u; ]* [
" v+ I+ p7 \- o 7.沖洗方案23 P. b# {. }1 j3 }( u. x* _: b
方案:( i" s. q4 a8 s; `% O
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,$ B9 g1 q6 Z$ }1 Z* \
熱水條件下的標準沖洗方案。4 D7 M+ x7 u6 e% g6 Q4 k4 c# R
原因:
% i' P7 ?8 n: ]7 D; 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,9 \1 |0 ]/ N, x- ?$ a
增加流體的汽化臨界范圍,3 c0 F: |# j$ A$ `) y
改善水的潤滑力。
$ r2 X$ b6 ?; n4 H* v 場合:
" c" E3 y+ z* ^, T7 ~ 高溫條件下,熱碳氫化合物,6 Y2 k2 _' h: n8 ]5 {
高于180°F(80°C)鍋爐給水和熱水,
0 U$ w8 ?7 e7 y' c* }$ e$ ]; C 清潔、非聚合流體。
; l; m* I( X7 R8 | 維護:& t' y' f+ U# Q2 k, ]# j K
機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。
7 u% n3 E: s! }9 V 使用682機封冷卻器時,層流管路使揚程損失最小。
' p' ?$ `9 `' p5 a; q3 @- a+ I" U1 L 密封腔要求喉部襯套間隙很小,以隔離流體,2 F$ z" b; V2 G1 b
外圍密封蓋塞子應從底部進,頂部出, c3 n# i( @( C2 {0 X) U; D
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。
- ~: q/ z( g k5 N: `# S. i8 @ 含鐵的流體應先流經除鐵器,然后再進入冷卻器。
( \, n$ t2 X+ F* ~ h5 R: @( G/ P
$ P% K5 l0 I/ k! { f! w 8.沖洗方案31# z+ t1 ^" {( k) ?
方案:) u% N/ }& k- ]5 H' O
從泵出口經過旋流器清潔液體沖洗機封,
3 _$ T. \7 l7 U- U T; F 離心分離的固體被送泵進口。
, o* V/ _+ E* Z4 A% N6 _+ J* H8 l 原因:
. ]1 R' U {4 x' \ 機封腔除熱,
- A" Q% e* [1 Y 從沖洗和密封腔中除去固體。% L0 P* h, }# n2 M) o: Q; f! e) o
場合:2 B; p- s' E2 H, x( W: M$ `( F
帶砂或管道渣子臟的或被污染流體或水,4 T' a. W- y" a! }0 |! ^/ t
非聚合流體。
7 ~; ^+ m; K1 G9 Q; E 維護:
5 b8 J3 T% ^0 z# Q( a! n 旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體,) v' a d5 O/ I! s r0 j$ j
密封腔的壓力必須接近或等于進口壓力,以保證流量適中。0 L' @8 b7 O# Q j+ l# _+ y
管不應該包括限流孔板,密封腔不開排氣孔
& b3 C0 m" s* R9 v 典型故障:旋流器或管路堵塞,檢查管子末端溫度。
5 A8 i) L( e- _2 t
' u" A0 ?5 _# {' S# |2 @6 R! c, ~9 C: X
9.沖洗方案32
1 ~# H; p/ ?- ^2 |. N* c 方案:
+ e3 c* k0 I& \0 [. p 用外部清潔源頭沖洗機封,; ?* D! f4 {/ N: L) H
應慎重選擇沖洗液來源,
9 x- u+ z6 Z5 }1 s/ } 消除注入液體蒸發,, k8 {& u4 I( i& A
或被泵送液體污染。2 f G- w. [* _9 S& ~" x2 m
原因:
3 h, v8 P. t; V% o& r9 [ 密封腔除熱,
t3 D, U% A2 U7 G! w5 q 從密封腔內除去工藝流體或固體,
( O* K# N4 P; Z. r4 H# x- H( V/ d# _ 增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍。
/ q$ A3 Y7 } F9 X: K1 h 場合:
: k2 I1 |+ C1 g* X7 ?) ~ 臟的或被污染的流體、紙漿,; e8 U/ j: ~- X+ c9 [
高溫條件,
* N2 @# C3 N x$ X* G- U 聚合物或氧化流體。
7 I$ N. I7 g* E/ U: K 維護:
6 s. }& k" j& e. \, I 使用大小確定的喉部襯套來保持壓力或維護流體速度,# h! D @* f) b* j3 v+ }" r
限制臟的工藝流體,控制噴射流量,/ q/ `- B; P: n* ]$ E0 \
增加流體汽化臨界范圍,控制噴射壓力,
/ s* F/ e3 N. l( `) Y 噴射流體必須和工藝流體相容," l5 r- j# A! R. {
經常觀察控制系統,檢查閥門是否關閉和堵塞跡象。3 l; Z. _0 h1 ?1 ?& m6 n
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