机械密封辅助系统课件.ppt

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1、机械密封辅助系统方案,概论,2,一套完整的密封系统,辅助系统的作用,为机械密封创造更有利的环境冲洗以散热降低液温改变密封腔压力清洁工艺流体控制机械密封的大气侧,提供检测和控制密封泄漏的方法捕捉和/或防止泄漏检测泄漏将泄漏引导至适当的收集或处理系统为密封环境提供除工艺流体之外的液体,API 682标准机械密封冲洗方案,密封辅助系统的应用,1、单端面密封 冲洗 /储液 quenchPLAN01;02;11;12;13;14;21;22;23;31;32;41PLAN61;62;65,2、双端面密封 串联结构PLAN51;52,3、双端面密封 背对背结构PLAN53A;53B;53C;54,4、气体

2、（介质）密封PLAN71;72;74;75;76,01方案,方案描述从泵出口处对密封腔进行内部冲洗操作与11方案类似。,作用密封腔散热卧式泵密封腔排气降低液体在11方案的暴露管道中冻结或聚合的风险。,应用场合清洁、温度适中的液体。与单密封件一起使用，极少与双密封件一起。,注意通常无法对密封端面进行直接冲洗，散热能力有限。,02方案,方案描述没有冲洗的密闭密封腔。,作用简单 无需环境控制。,应用场合适当温度的大腔或喉部敞开式密封腔。清洁的液体。,注意工艺介质必须距离沸点有足够的余量以避免气化。高温工况密封腔夹套或需要不间断冷却。经常与蒸汽急冷、62方案一起使用。,11方案,方案描述从泵出口经节流

3、孔板对密封进行冲洗。默认单密封冲洗方案。,作用密封腔散热卧式泵密封腔排气增加密封腔压力和液体气化余量。,应用场合一般应用于清洁液体。非聚合液体。,注意使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。通过管道在12点位置将冲洗液引至密封端面。,12方案,方案描述从泵出口通过过滤器和节流孔板到密封腔的循环。应用场合应用于仅偶尔带有颗粒的介质。不推荐,13方案,方案描述从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环。立式泵的标准冲洗方案。,作用立式泵的持续密封腔排气。密封腔散热。,应用场合立式泵。密封腔压力大于吸入压力。适当温度液体和适度固体颗粒。非聚合液体。

4、,注意在起动立式泵之前对管道回路进行排气。使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来降低密封腔压力。典型的故障模式是节流孔堵塞 检查管道末端的温度。,14方案,方案描述密封冲洗通过节流孔板从泵出口并再次循环至泵入口。结合11方案和13方案。,作用立式泵的持续密封腔排气。密封腔散热。增加密封腔压力和液体气化余量。,应用场合立式泵密封。适当温度下清洁的非聚合液体。,注意使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。冲洗应当引至密封端面。在起动立式泵之前对管道回路进行排气。典型的故障模式是节流孔堵塞 检

5、查管道末端的温度。,21方案,方案描述从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。冷却器11方案冲洗中加强了散热。,作用密封冷却。降低液温以增加液体气化余量。减少结焦。,应用场合高温工况，通常低于350（177）。高于180（80）的热水。清洁的非聚合液体。,注意密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 起动之前排气。使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。定期监控设备入口和出口温度，它能反映堵塞或结垢的迹象。,22方案,13,方案描述从泵出口经过滤器、节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。冷却器11方案冲洗中加强了过滤和散热。应用场合应用于仅偶

6、尔带有颗粒的高温介质。不推荐,21、22方案配套换热器,14,Heat exchanger WDK 热交换器,Heat exchanger HRV 热交换器,23方案,方案描述从内部泵送装置经冷却器对密封进冲洗。热水工况的标准冲洗方案。,作用低冷却器负载下高效的密封冷却。增加气化余量。提高水的润滑特性。,应用场合高温工况，热烃。高于180（80）的锅炉给水和热水。清洁的非聚合液体。,注意密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 起动之前排气。密封腔需要小间隙的喉部衬套以隔绝工艺流体。切向密封压盖旋塞应当从底部入，从顶部出。定期监控冷却器入口和出口温度，作为反映堵塞或结垢的迹象。含铁的工艺流体在经过

7、冷却器之前应先流经磁性分离器,23方案管道布置措施,16,尽可能减少管道损耗大直径管道倾斜管道长弯曲半径,高点排气,立式设备,卧式设备,0.45 - 0.6米,最长0.9米,低点排放,23方案配套换热器,17,Heat exchanger WDK水冷换热器,Heat exchanger HRV水冷换热器,Heat exchanger WED水冷换热器,Heat exchanger WE水冷换热器,Heat exchanger WEL空冷换热器,23方案配套换热器,18,SPF系统,31方案,方案描述从泵出口经旋液分离器对密封进行冲洗。离心分离出的固体颗粒返回泵入口。,作用密封腔散热从冲洗液和密

8、封腔去除固体颗粒。,应用场合不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水。非聚合液体。,注意对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳。密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量。管道布置中应当不包含节流孔板，不需要对密封腔排气。典型的故障模式是分离器或管道堵塞 检查管道末端的温度。,31方案配套旋液分离器,20,Cyclon Seperator ZY61悬液分离器,Cyclon Seperator ZY62悬液分离器,Cyclon Seperator ZY203悬液分离器,32方案,方案描述从外部清洁源对密封进行冲洗。,作用密封腔散热从密封腔去除固体颗粒。增加密封腔压力和液体气化余

9、量。,应用场合不干净或被污染的液体、纸浆。高温工况。聚合和/或氧化液体。,注意使用喉部衬套尺寸去保持压力或维持流速。为了增加流体气化余量，应调节注入压力。注入流体必须与工艺流体兼容。定期监控控制系统是否存在阀门关闭或堵塞的迹象。,41方案,方案描述从泵出口经旋液分离器和冷却器对密封进行冲洗。结合21方案和31方案。,作用密封件冷却。从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。,应用场合高温工况，通常低于350（177）。不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水。非聚合液体。,注意密封冷却器管道必须在最高点进行排气 起动之前排气。对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳。密封腔压力必须非常接近吸入压

10、力，以保持适当的流量。典型的故障模式是分离器或管道堵塞 检查管道末端的温度。,51方案,23,方案描述由外部蓄液罐提供无循环的急冷液。应用场合应用于与空气接触后易结晶的介质。,52方案,方案描述流经封液罐的无压缓冲液循环。流体通过双封中的泵效环驱动循环。,作用外侧密封作为主密封的安全后备。零至极低的工艺介质排放。不允许工艺介质污染。,应用场合与无压双密封（串联）一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒流体。导热流体。,注意管道回路必须自行排气至接近大气压力的气体回收/火炬系统。工艺流体蒸气压力通常大于封液罐压力。缓冲液体必须与工艺泄漏液体兼容。上升的排气压力指示主密封泄漏。封液罐位计指示外

11、密封泄漏。,53A方案,方案描述流经封液罐的加压隔离液循环。液体通过双密封中的泵效环驱动循环。,作用隔离工艺流体。工艺流体零排放。,应用场合与加压双封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。导热流体不干净、研磨性或聚合液体。混合器或搅拌器。真空工况。,注意管道回路必须能够在封液罐最高处自排气。始终对封液罐加压，最大充气压力为150 - 200 psi（10 - 14 bar）隔离液必须与工艺流体兼容。封液罐液位计指示内侧和外侧密封泄漏。,52、53A方案管道布置措施,26,尽可能减少管道损耗大直径管道倾斜管道长弯曲半径,立式设备,卧式设备,1 - 2米,最长1.2米,低点排放,热虹吸

12、效应,27,依靠比重差循环,机械密封产生热量,罐子带有冷却盘管,冷却水,注意 :介质粘度 18mm管道配置低阻力,1 .2 m,52、53A方案配套热虹吸容器,28,Thermosiphon systems 热虹吸系统 (API Plan 52, 53A ),TS1016,TS2000,TS6000,53B方案,方案描述加压的隔离液循环附带气囊式蓄能器。液体通过双密封中的泵效环驱动循环。,作用隔离工艺液体。工艺流体零排放。压力高于53A方案。,应用场合与加压双封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。导热流体不干净、研磨性或聚合液体。,注意在起动之前必须对管道回路进行充分排气。必须始

13、终对蓄能器加压，通常通过充气进行。隔离液必须与工艺介质兼容。定期监控隔离液压力 当压力下降时手动加液。,53B方案系统,30,Closed loop systems 闭式循环系统 (API-Plan 53B),蓄能器充气工具,31,蓄能器的测试和充气工具,53C方案,方案描述加压的隔离液循环附带活塞式蓄能器液体通过双密封中的泵效环驱动循环。,作用隔离工艺流体。工艺流体零排放。压力高于53A方案。系统压力的动态跟踪。,应用场合与加压双封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。导热流体。,注意在起动之前必须对管道回路进行充分排气。信号管线必须能够承受工艺介质污染而不堵塞。隔离液必须与工艺

14、介质兼容。液位计指示内侧和外侧密封泄漏。,DRU 压力调压器,33,DRU 2063,?,结构与功能,DRU 压力调压器,34,专为运行压力不断变化的工况配置的系统增压功能通过活塞位置的调整，为密封腔体加压；压力水平运行时，自动调整，保持密封腔体始终高于介质压力；循环系统由循环泵强制循环，或通过密封的罗纹泵自循环；泄漏补偿活塞位置的变化，可自动补偿泄漏损失；冷却效果具有完整的热交换功能。,DRU 压力调压器,35,密封腔体内的介质压力,密封,冷却,缓冲液,DRU 压力调压器,36,DRU 压力调压器,37,密封,补液,补液不影响缓冲液的压力,53C方案,38,54方案,方案描述加压隔离液通过外

15、部系统循环。,作用隔离工艺流体。工艺流体零排放。密封无法产生循环。,应用场合与加压双封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。导热流体不干净、研磨性或聚合液体。混合器或搅拌器。,注意在起动之前必须对管道回路进行充分排气。必须始终对循环系统加压并提供能量。隔离液必须与工艺介质兼容。循环系统液位计指示内侧和外侧密封泄漏。,54方案油站,40,54方案油站原理图,41,到密封,来自密封,61方案,42,方案描述配有堵头的急冷接口，备买方使用。,62方案,方案描述密封大气侧的外部急冷。急冷流体通常是蒸汽、氮气或水。,作用防止固定颗粒在密封的大气侧积聚。防止结冰。,应用场合与单密封一起使用。氧

16、化液体或结焦的液体。热烃。结晶液体或盐析液体。腐蚀性。低于32（0）的冷液体。,注意急冷入口应当位于压盖顶部，排放口/出口应当在底部。急冷压力应限于3 psi（0.2 bar）或更低。使用密封大气侧的急冷陈套将急冷流体引导至密封排放口。定期监控，检查是否有阀门关闭、管道阻塞状况。,PLAN51、62急冷罐,44,Type 1000,Type 3000,Plan65,45,方案描述泄漏检测应用场合应用于在大气侧带有节流衬套的单端面密封。,PLAN65储液罐,46,71方案,47,方案描述配有缓冲气接口的堵头，备买方使用。应用场合应用于烃类介质。,72方案,方案描述未加压缓冲气体控制系统。安全密封

17、通常采用氮气作为缓冲气体。,作用零至极低的工艺介质排放。主密封的安全后备。,应用场合与双封布置未加压安全密封（串联）一起使用高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。清洁的、非聚合、非氧化液体。与75方案和/或76方案结合使用。,注意必须始终为密封件提供清洁、可靠的低压气体。不建议采用罐装气体供应，除非将其作为紧急后备系统的一部分。通过排气管道中的压力指示主密封泄漏。排气或排液口通常与低压气体回收/火炬系统相连接。,74方案,方案描述加压隔离气体控制系统。干气密封通常采用氮气作为隔离气。,作用隔离工艺流体。工艺流体零排放。,应用场合与加压双干气密封一起使用。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体

18、。工况通常不能采用隔离液。清洁的非聚合液体。合适温度液体。,注意必须始终为密封提供清洁、可靠的加压气体。隔离气压力通常比密封腔压力至少高25 psi（1.75 bar）。流量计指示内侧和外侧密封泄漏。不建议采用罐装气体供应，除非作为紧急后备系统的一部分,72、74方案系统,50,75方案,方案描述从安全密封腔体排出至液体收集系统和气体回收系统。,作用零至极低加工排放的泄漏收集。主密封的安全性指示。,应用场合应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用。流体在室温下冷凝。低饱和蒸汽压流体，轻烃。危险或有毒液体。清洁的、非聚合、非氧化液体。,注意收集槽必须位于密封排放口下方并且管道向下倾斜。不

19、间断地将收集槽排气至低压气体回收/火炬系统。根据需要将收集槽排放至液体回收系统。通过排气压力的上升指示主密封泄漏。定期监控液位、阀门设置、以及排气压力。,75方案,52,76方案,方案描述从安全密封腔至气体回收系统的排气。,采用原因零至极低工艺介质排放的泄漏收集。主密封件的安全性指示。,应用场合应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用。流体在室温下不冷凝。高饱和蒸汽压液体，轻烃。危险或有毒液体。清洁的、非聚合、非氧化液体。,预防性维护始终排气至低压气体回收/火炬系统。排气管道应当包含凝液排泄口。通过排气压力的上升检测主密封泄漏。定期监控阀门设置、阻塞的管道、以及排气压力。,Any Question问题？,