机封的冲洗方案有几种?1.jpg (单端面自冲洗)API682 2004:冲洗方案01除了冲洗液冲叶轮后部靠近出口的部位直接引入密封腔以外,方案01与方案11非常相似。
这种冲洗方案仅适用清洁流体。
冲洗方案1 常用于常温下,且被输送流体非常粘稠或容易固化的情况下,以防止流体在冲洗管内凝固。
对于方案1,要特别注意再循环量的供应要充分满足密封操作条件。
123涡的作用对密封法兰盘、密封腔或密封部件产生侵蚀作用。
同时也要考虑被密封介质的闪蒸敏感性以避免在密封腔中或密封端面产生闪蒸。
这种冲洗方案也可以用于温度较低的、清洁的、比热较高的流体(水),且泵的转速一般不高。
当采用方案02时,要仔细计算输送介质汽化的温度裕量。
42315在方案11中,工作介质从泵的出口被输送到密封腔,以便对密封进行冷却排空密封腔中的空气和蒸汽。
然后流体从密封腔流回道输送的介质中。
这种冲洗方案是清洁的一般工况设备的最常用冲洗方案。
对于压头比较高的情况,要仔细考虑所需冲洗流量的计算。
确定正确的管孔尺寸,以确保适当的密封冲洗流量。
限流孔板1234从泵的出口通过过滤器和限流孔板到密封腔的循环过程,本方案和11号方案相似,只是增设过滤器来过滤偶尔夹带的颗粒。
一般情况下不推荐使用过滤器,因为过滤器一旦堵塞将导致密封失效。
2 3限流孔板到泵的吸入口,以便对密封进行冷却排空密封腔中的空气和蒸汽。
API 方案1、11、12、21、22、31或41与冲洗方案11用于垂直悬挂泵。
只要压差足够保证循环进行,且密封压力足以防止汽化,冲洗方案13就对在线垂直泵提供了自动排气能力。
冲洗方案13也用于扬程非常高的情况。
在这种工况下采用冲洗方案11时,所需要的管孔非常小或产生的冲洗流量非常大。
因为对于低压头的情况,密封腔和泵吸入压差非常小,所以,该冲洗方案不适于低压头的工况。
可以通过计算所需要的冲洗流量和管孔的大小来确定采用冲洗方案13是否合适。
图注:限流孔板231、到泵的入口2、冲洗接口(F )3、急冷接口/排液口(Q/D)4、密封腔从泵的密封腔通过限流孔板然后回到泵入口的循环过程。
14.jpg (正向冲洗+反冲洗) API682 2004:冲洗方案14方案14是冲洗方案11(从泵的出口再循环)和冲洗方案13(从泵的入口再循环)的组合。
这种冲洗方案允许把冷却流体供应到密封腔(方案11),同时完全排空密封腔中的气体(方案13)。
冲洗方案14在垂直泵是最常用的冲洗方式。
是11号布置方案和13号布置方案的组合。
图注:方案21对密封提供了一种冷却冲洗。
这种冲洗方案用于提高蒸汽气化的裕量、满足附属密封元件的温度限制、减少焦化或聚合、提高润滑性(热水)。
方案21的优点是不仅提供了冷却冲洗业具有足够的压差以保证良好的冲洗流量。
缺点:冷却器的负担重,冷却水侧易结垢和阻塞;当过程;流体侧粘度变得很大时,易堵塞。
冲洗方案21在干燥气候的情况下,可以采用空气翘片冷却器代替水冷却器。
因为在方案23中用于冲洗的被输送介质必须从入口重新被输送回出口,所以方案21比方案23更有前景。
4213限流孔板22.jpg(带过滤器、冷却器的自冲洗) API682 2004:冲洗方案22碳氢化合物和化学应用场合,这时要求冷却阻封以保证所需的蒸汽压力(密封腔温度下)和维持密封腔与被输送介质之间的压力差。
在冲洗方案23中,冷却器仅移走断面产生的热量和输送过程中的均热。
这样冷却器的负担就比方案21和方案22小很多。
为了增加冷却器的寿命,非常希望减小冷却的负荷。
在工业上由于方案21和方案22的冷却器堵塞,发生过许多的故障。
在方案23中,密封腔的介质与叶轮附近的介质通过狭口衬圈(节流衬圈)分隔开。
密封配备了一个内部循环设备以使密封腔中的流体通过一个冷却器再返回密封腔中。
在这种情况下,冷却器仅冷却密封操作的流体且这些冷却的流体不进入输送过程。
因此具有较高的能量效率。
对于易凝结或高粘度的流体应当考虑采用方案23。
plan 21 与 plan 23的换热能力不同,23的换热能力更强。
在120度左右的2145冲洗方案31仅用于输送介质中包含固体颗粒且颗粒的比重等于或大于输送的介质比重的2倍。
这种冲洗方案典型应用于水除沙和输送泥浆的场合。
在冲洗方案31中,被输送的介质从泵的排出口输送到旋风分离器。
固体颗粒从流体中分离出来并重新被输送到泵的入口。
密封冲洗液从旋风分离器进入密封腔。
当输送的介质非常脏或是泥浆时。
冲洗方案31是不适用的,所以不推荐使用。
当采用冲洗方案31时,也推荐采用狭口衬圈。
图注:12 1、来自泵的出口 2、到泵的入口3、冲洗/接口(Q/D )4、急冷接口/排液口(Q/D )5、密封腔 6:温度计从泵的出口通过旋液分离器把洁净的液体输送到密封腔的循环过程。
固体颗粒被送到泵的入口管线。
32.jpg (外冲洗) API682 2004:冲洗方案32方案23:是用于含有固体颗粒或含有杂质的情况,适当的清洁器或冷却器外部会提高密封的工作环境。
通过提供具有较低蒸汽压力或能够在一定程度上提高密封压力的冲洗液,可以减少产生闪蒸或引入气体(真空情况)。
甚至在非正常工况下(如启动或关闭)外部冲洗也应是连续可靠的。
应为外部冲洗液会从密封腔流入到被输送的介质中,所以外部冲洗液也应与被输送的介质相容。
在方案32中,冲洗液从外部引入到密封中。
这种方案总是采用小间隙狭口衬圈。
狭口衬圈用做节流设备以在密封腔中维持适当的压力或作为阻封机构,并把输送介质与密封腔相隔离开。
由于方案32能量消耗非常高,所以这种方案不推荐仅用与冷却的情况。
当采用冲洗方案32时,也要考虑它对介质浓度的影响。
外来的冲洗液注入到密封腔内。
需要慎重选择合适的密封冲洗液来源,以消除引起注入的液体发生蒸发的隐患,并避免随同注入的冲洗液一起被泵送的液体受到污染。
注:a 、此线左侧的辅助设施由卖方供货;右侧的辅助设施由买方负责。
b 、根据需要选用。
41.jpg (带悬液分离器、换热器的自冲洗) 方案41:冲洗方案41是方案21和31的组合,它专门用于高温且含有固体颗粒的工况。
所包含的固体颗粒的比重应等于或大雨输送介质的比重的2倍。
当密封采用这种冲洗方案时,应采用冷却液冲洗密封。
这种冷却冲洗可以提高被输送流体蒸汽压的温度裕量、或满足附属密封元件的温度限制要求、或减少焦化或聚合、或提高润滑性(如热水)。
这种方案的典型应用是用水除沙或输送泥浆。
在方案41中,冲洗液从泵的出口输送到一个旋风分离器。
固体颗粒从流体中分离出来并输送到泵的入口。
密封冲洗液从旋风分离器输送到一个换热器然后输送到密封盘的接口。
如果输送介质非常粘稠或是泥浆,方案41是不适合的,也不推荐采用。
关于采用换热器的优点可参见方案21中的介绍描述。
当采用41方案时。
也不推荐采用狭口衬圈。
134旋液分离器51.jpg(带缓冲液罐的单端面密封) API682 2004:冲洗方案51541注:a、此线上方的辅助设施由买方负责,下方的辅助设施由卖方提供;b、常开式。
53A.jpg、53B.jpg、53C.jpg(双端面密封) API682 2004:方案53a、方案53b、方案53c方案53或布置方式3(加压双端面密封)用于不允许输送介质泄露到大气中的情况。
方案53a由双端面密封和密封之间的阻封液构成。
阻封液盛装一个密封罐中,密封罐的压力高于被密封介质压力0.14MPa。
内部密封泄露时,阻封液泄到被输送的介质中。
如果被密封介质压力变化过大,或高于500psig,外部密封腔压力可以通过应用可控压差调节器,以设定外部密封腔压力高于被密封介质压力0.14MPa~0.17MPa。
方案53b也是一种加压双端面密封,与53a的差别是方案53b通过袋式缓冲器维持密封循环系统的压力。
方案53c也是一种加压双端面密封,但它采用活塞式缓冲器维持阻封系统压力高于被密封介质压力。
方案53通常用于代替52,用于脏的、磨蚀的、或聚合性介质,在这些情况下如果采用方案52要么会损坏密封要么会引起阻封系统出现问题。
方案53有两个缺点在选择时需要考虑。
首先,采用方案53时,阻封液总会泄漏到被输送的介质中去(泄漏率可以通过密封罐的液位来监测),所以产品中总会包含一定量从阻封系统中的杂质。
其次,方案53系统依靠密封罐中的压力维持在正确的数值。
如果密封罐压力下降,系统就会像方案52或像无压双端面密封一样操作,这时所提供的密封性能与方案53将会不同。
尤其是内部密封的泄漏方向发生相反方向的变化,阻封液中就会含有产品杂质,从而可能会导致其他密封失效。
53A.jpg (带有压密封液的双端面密封)方案53a7PILSHLSL图注:1、来自外部压力源2、储液罐3、补充隔离液4、冲洗液(F )5、隔离液出口(LBO )6、隔离液入口(LBI )7、密封腔LSH 液位开关高位 LSL 液位开关低位LI 液位计 PI 压力计 PSL 压力开关低位外设加压隔离液储罐提供洁净的液体给密封腔。
循环由内部输液完成。
隔离液储罐的压力大于被密封的工艺液体的压力。
本布置方案用于配置方式3的密封。
53B.jpg(强制循环密封液的双端面密封)方案53b图注:12 4567PI TI53C.jpg (带增压罐的双端面密封) 方案53c724561PITI图注:1、补充隔离液2、活塞储压器3、气囊充气接头4、隔离液出口(LBO )5、隔离液入口(LBL )6、密封腔7、排气口PI 压力计 PSL 压力开关低位TI 温度计 PRV 安全阀外部管道系统给加压双断面机械密封装置的外侧密封提供隔离液。
从密封腔到活塞储压器的参比管线提供压力给循环系统。
流动是由内部输液环来保持。
循环系统产生的热量用空气冷却或水冷却热交换器除去。
54.jpg (采用外引密封液的双端面密封) API682 2004:冲洗方案54方案54也是加压双端面密封系统,也是阻封液向输送介质侧泄露。
在方案54中,从外部引入冷却的清洁流体作为阻封液。
阻封液的压力至少要高于内部密封所承受的压力0.14MPa (1.4bar 、20psi )。
这就会导致小部分的阻封液泄到被输送的介质中去。
当阻封液的压力低于密封压力时,不能应用这种布置方式。
如果阻封液压力低于被密封介质的压力,内部密封失效就会污染整个阻封液系统并引起其他的密封失效。
方案54通常用于输送高温、含有固体颗粒或既高温又含有固体颗粒的流体的工况。
如果采用54方案,要仔细考虑阻封液来源的可靠性。
如果阻封液来源被切断或被污染,就会导致密封失效。
正确设计的阻封液系统是十分复杂和昂贵的。
当能正确设计阻封液系统时,这个系统会提供最可靠的系统。
图注:21345661.jpg(用户自配冲洗) API682 2004:冲洗方案6131、24图注:1、急冷接口(Q)配有堵头2、排液口(D)配有堵头3、冲洗接口(F)4、密封腔所有的配有堵头的接口是配备买方使用的。