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反冲洗
机械密封冲洗方案
一、机械密封冲洗的作用
关于密封的冲洗方案有很多种,冲洗液来源分为外部和内部两种。
并不是所有密封都要进行冲洗,冲洗的目的是为了使密封有良好的工作环境,控制温度和磨蚀,即为密封的液膜形成创造良好条件。
双端面分两种情况,一种是为了隔离介质,防止隔离液污染介质,一种是起缓冲作用,达到介质的零泄漏。
机械密封端面冲洗的作用有二:
一是带走密封腔中机械密封的摩擦热、搅拌热等,以降低密封端面温度,保证密封端面上流体膜的稳定;二是阻止固体杂质和油焦淤积于密封腔中,使密封能在良好、稳定的工作环境中工作,并减少磨损和密封零件失效的可能。
实践证明,合适的端面冲洗是提高离心泵机械密封耐久性的重要辅助措施之一,对炼油厂中热油泵轴密封的效果更为明显。
此外,对于那些润滑性差、易挥发的液态烃轴封,为迅速带走热量防止液膜汽化,则不得不采用冲洗措施。
对于那些端面温度不高,辅助元件的温度又不超过耐热极限的,一般可不采用冲洗措施。
当冲洗液温度较低时,兼有冷却作用。
总之,机械密封冲洗的作用主要有:
冲洗、润滑、冷却。
二、冲洗方案:
1、PLAN11单端面密封的标准冲洗方案正向旁通自冲洗(工作介质由泵的出口经管线进入机械密封密封腔,以便对密封进行冷却,排空密封腔中的气体。
然后流体从密封腔流回到介质中,实施冲洗。
)
适用情况:
1.清洁介质(介质本身须清洁),单密封默认方案,通用设备常用
2.介质温度不高于110℃
3.泵进出口间的压差不能大于10Bar(大于10Bar.则需设节流阀)
4.高扬程泵,算冲洗量,定孔板尺寸。
5.易汽化介质,或产生摩擦热较多场合用多孔冲洗
6.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa
7.轻烃用多孔自冲洗。
2、PLAN13入口自冲洗也叫反向旁通自冲洗(介质由入口经管线进入机封实现液体的循环流动)
适用情况:
1.泵进出口压力差大于10Bar
2.清洁介质
3.介质温度不高于110℃
4.用于立式泵,高扬程泵
5.常和PLAN1,11,12(过滤器),21,22(过滤器换热器),31(旋液分离器),41(旋液分离器,换热器)一起使用
备注:
P14两向旁通自冲洗(=P11+13介质自泵出口-密封腔-泵入口)用于清洁介质、单端面密封。
立式泵
3、PLAN21出口冷却自冲洗(介质由泵的出口经冷却器降温后,再进入机械密封,实现对密封的冷却。
降低密封腔温度,保持密封腔的压力)
适用情况:
1.介质温度高于110℃
2.清洁介质
3.温度较高,易结焦、聚合或润滑性不好的流体
4.防止介质气化,满足辅助密封圈温度范围。
防高于150℃结焦或聚合,改善润滑性能。
5.注意降温不要导致晶体析出或变高黏度。
6.先开换热器冷却水,后开车。
4、PLAN23介质循环自冲洗(高效冷却作用,从密封腔内的输液环通过冷却器回到密封腔的循环)
适用范围:
80℃以上热水、烃类介质
PLAN23适用于所有高温工况的冲洗方案,尤其适用于锅炉供水及输送大部分碳氢化合物的工况。
这种方案是80度以上锅炉给水的标准冲洗方案。
在80℃时热水的润滑性能非常差,从而导致密封磨损。
技术要求(特点):
1.80以上热水和烃类介质的标准方案(统计情况:
泵送介质温度219℃,密封腔平均温度50℃,备用泵密封腔平均温度38℃)
2.只需小换热器
3.换热器不结垢
4.高凝固点和高黏度介质慎用(易导致凝固或黏度变高),宜用PLAN21
5.温度为176~260℃的非闪蒸烃类
6.温度高于60℃的闪蒸烃类
5、PLAN31带旋液分离器正向自冲洗(带走端面摩擦热,去除固体颗粒)
适用范围或技术要求
含重质颗粒介质
1.重密度颗粒杂质
2.应采用喉套阻挡含颗粒介质
3.不能用于泥浆
6、PLAN32注入式冲洗(改善工况。
不是高温介质用的,是介质中含有颗粒或者不干净成分的,因为这些东西会磨损密封面,所以需要外接清洁的液体冲洗密封面。
当然外接的液体要和介质相容的,因为要进入介质中)
适用范围:
含固体颗粒介质,或易气蚀、抽空的流体
技术要求(特点):
1.用于颗粒杂质(碱,胺,易结晶流体)工况
2.防气蚀抽空
3.外冲洗应连续,包括启动停车
4.冲洗液与介质相容
5.应与小间隙喉套配合使用
6.成本高,只冷却不用32。
7.炼油厂的油浆泵,塔底泵,用100℃蜡油或柴油冲洗
8.适用于单端面密封的高温泵,易结晶、含固体颗粒或腐蚀性介质泵
9.对水介质,3000r/min,冲洗量3~30L/min(与轴径有关),对易挥发介质或温度较高介质,可适当再选大一些
10.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa
11.浓硫酸,用柴油或C4~C9混合物
7、PLAN41带换热器、旋液分离器正向自冲洗(去除颗粒,降低密封腔温度)
适用范围:
含重质颗粒的热流体
技术要求(特点):
1.plan21+31
2.用于重颗粒热工况(热水)
3.不能用于淤泥
4.采用喉套
8、PLAN52不加压冷却方式即带无压缓冲罐的串联式密封冲洗方案。
(利用压力小于工艺流体压力但不低于大气压力的阻隔流体,注入密封室中。
由于隔流体压力小于工艺流体压力,少量工艺流体泄漏至阻隔流体中,被阻隔流体出密封室,到密封系统或放空系统中进行处理,从而避免工艺流体的直接排放大气和环境的污染。
润滑密封端面,带走端面摩擦热,并对密封运行状态进行监控)
适用范围技术要求(特点):
1.低沸点、易汽化的介质
2.危险品
3.不允许介质被污染的制药行业
4.用于非聚合流体,饱和蒸汽压高于封液,不允许漏向大气;不用于重流体,脏流体,易聚合流体
5.温升8℃(水,柴油),16℃(矿物油)
6.用于碱,胺,易结晶流体,用清水作缓冲流体使泄漏出的颗粒溶于清水中(代替PLAN62或PLAN32)。
7.温度高于260的工况可以考虑使用(或PLAN53)
8.内侧用非接触式密封,用于甲烷,氨水,丙烷,及其它高饱和蒸汽压烃类,具有较高
9.低压阻隔流体防止渗漏,但阻隔液压力不得低于O.7公斤/厘米
10.阻隔流体须清洁,润滑,且和介质相溶
11.阻隔流体的流向应与轴的旋向相同
12.易燃、易爆有毒的易汽化清洁流体,无压双密封。
9、PLAN53加压冷却方式(利用压力大于工艺流体和大气压力的阻隔流体注入密封室中,由于阻隔流体压力大于工艺流体压力,防止了工艺流体向阻隔流体的泄漏,从而有效地防止工艺流对大气和环境的污染。
)
适应场合或技术要求:
1.阻隔流体压力至少比密封腔压力高1—2公斤/厘米
2.阻隔流体须清洁,润滑,且和介质相溶
3.阻隔流体的流向应与轴的旋向相同
4、易结晶或固化的介质
5、易聚合介质
6、常温含颗粒的介质
10、PLAN54加压冷却方式(利用加压泵给阻隔流体加压,压力比工艺流体压高1—2公斤/厘米2一方面,提高阻隔流体的循环速度,加快对密封面的冷却;另一方面,阻止工艺流体通过内侧密封向阻隔流体系统的泄漏,避免工艺流体对大气和环境的污染)
技术要求:
1.阻隔流体压力比密封腔内工艺流体压力高1—2公斤/厘米
2.阻隔流体须清洁,润滑,且和介质相溶
3.阻隔流体的流向应与轴的旋向相同
适应场合:
1.高温含颗粒的介质
2.热流体
3.低温介质
11、PLAN53A储罐阻塞液循环冲洗(润滑密封端面、带走端面摩擦热,并对密封运行状况进行分析)
适用范围:
含颗粒杂质的高危流体。
技术要求(特点):
1.用于脏的磨蚀性或易聚合介质,不允许漏向大气
2.介质允许少量污染
3.封液压力高于介质至少1.5bar(一般0.4MPa)
4.泵压力波动或高于35bar用差压调节器(设置值:
1.4~1.6BAR)
5.可以用于温度高于260℃的工况(PLAN52不能胜任的情况)
13、PLAN53B带蓄能器储罐阻塞液循环冲洗(润滑密封端面、带走端面摩擦热,并对密封运行状况进行分析)
适用范围:
含颗粒杂质的高危流体。
技术要求(特点):
用于介质压力高于20bar的场合
13、PLAN53C增压罐阻塞液循环冲洗(润滑密封端面、带走端面摩擦热,并对密封运行状况进行分析)
适用范围:
含颗粒杂质的高危流体。
技术要求(特点):
当介质压力波动或压力高于3.5MPa时,采用带增压罐的plan53C。
14、PLAN54外加系统阻塞液循环冲洗(阻隔泵送流体、提供密封端面润滑,并及时带走摩擦热)
适用范围:
高温、含固体杂质泵送液体。
技术要求(特点):
1.用于高温,含固体物或两者都存在的工况
2.污染介质
3.封液压力高至少1.4bar
4.成本高(高于PLAN53)
5.液源必须可靠,不得中断,否则损坏密封,污染液源系统。
6.先供液源,后开车。
15、PLAN62急冷冲洗(阻隔氧气,防止泄露固体物堆积。
一般用在高温碳氢化合物的积碳现象、烧碱液、盐水漏出轴封外所形成的结晶。
原理,利用低压蒸气、空气、氮气、清水等,冲在轴封的大气侧,防止泄露物在轴封外形成堆积。
)
在方案62,从外部对密封端面的大气侧引入冲洗液。
冲洗流体可以是低压流体、氮气或清洁的水。
这种方案用于单端面密封以排除氧气的存在,防止焦化(如高位碳氢化合物的工况)和冲走动态密封元件附近的不想要物质(如腐蚀性或盐的工况)。
改善密封的工作环境
适用范围:
热烃、碱、盐等泵送流体。
1.急冷流体:
低压蒸汽(高温),氮气(低温,避开水的化学反应),清水(常温),通常用于有毒,易燃,氧化性,易聚合,易结晶,高黏度(碱,胺,易结晶流体)介质。
2.隔氧防焦冲泄漏。
高于150℃,用蒸汽急冷防止泄漏流体结焦。
3.单密封用
4.除上述之外,介质温度高,或低,需要对机封预冷或预热时,会用到这个方案。
催化车间:
徐海民
二○一一年六月十四日
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