机泵机封冲洗方案.ppt

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1、,机封的冲洗方案有几种？,1.(单端面自冲洗)API682 2004：冲洗方案 PLAN 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。,1,2,3,图注：1、进口2、急冷接口/排液接口（Q/D）,3、密封腔,从泵的出口到密封的完整循环过程，只推荐应用洁净的工作介质。,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。

2、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。,2.(自冲洗)API682 2004：冲洗方案 PLAN 11,冲洗方案 11 是所有单端面密封的标准冲洗方案。,限流孔板,1,2 3,4,图注：1、来自泵的出口2、冲洗接口（F）3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔从泵的出口通过限流孔板道密封的循环过程。冲洗液进入密封腔靠近机械密封端面处冲洗端面，然后穿过密封腔回流到泵。,3.（反冲洗）API682 2004：冲洗方案 PLAN 13,方案 13 是密封腔

3、下部不提供泄防孔的垂直泵的标准冲洗方式。在没有泄放孔的垂直泵的情况下，密封腔压力通常是泵的排放口压力。所以这种布置方式没有压差以允许冲洗方案 11 进行工作。在冲洗方案 13 中，冲洗流体从密封腔流回到泵的吸入口，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

4、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。,2 3,限流孔板,1,4,图注：1、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。,4.（正向冲洗+反冲洗）API682 2004：冲洗方案 PLAN 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

5、 号布置方案和 13 号布置方案的组合。图注：,限流孔板,2,4,3,1,5,6,图注：1、到泵的入口2、自泵的出口3、冲洗入口（FI）4、冲洗出口5、急冷接口/排液口（Q/D）6、密封腔从泵的出口通过限流孔板到密封腔，并同时从密封腔通过限流孔板（如果需要）到泵入口的循环过程。这使得液体进入密封腔提供冷却，同时继续排气而减小密封腔内的压力。,5.（带冷却器的自冲洗）API682 2004：冲洗方案 PLAN 21,5,热交换器,1,限流孔板,3,2,4,图注：1、来自泵的出口2、冲洗接口（F）3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔,5、温度计,方案 21:对密封提供了一种冷却冲洗。这种冲洗方

6、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。,6.（带循环套的内部冲洗）API682 2004：冲洗方案 PLAN 23 方案 23 是用于所有高温工况的冲洗方案，尤其是用于锅炉供水及输送大部分碳氢化合物的工况。这种

7、冲洗方案是 80 度及以上的锅炉供水的标准冲洗方案。在 80 度时热水的润滑性非常差。从而导致密封磨损。这种冲洗方案也用于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

8、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 度左右的时候，如果没有特殊要求，采用 21 为好，节能。在 200 度左右的时候就要考虑23 了。对于易结晶和粘度大的介质，选择 23 的时候要注意，换热后的温度不能太接近介质的结晶温度，否则就适得其反了。,5,换热器,2,1,图注：,1、冲洗入口,4,2、冲洗出口3、急冷接口（图中未画出）4、密封腔5、温度计,方案 23：是用于含有固体颗粒

9、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

10、。,7.（外冲洗）API682 2004：冲洗方案 PLAN 32,压力计,隔离阀,卖方供货流量计,买方负责止回阀,冲洗接口,隔离阀,来自外部冲洗液,温度计,密封腔,急冷接口/排液口(Q/D),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。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。,冲洗方案 52 或布置方式 2（无压双端面密封系统）用于不允许输送介质泄漏到大气中的情况。方案 52 包括双端面密封和密封之间的阻封液。阻封液盛装在一个密封罐中，密封罐与通风系统相

11、通，因此阻封液压力接近大气压。内部密封泄漏是被输送的介质向阻封液泄漏。在输送介质蒸汽压力高于阻封液压力，且输送介质是清洁、非聚合流体的情况下，方案 52 表现出非常好的性能。这些被输送的介质自密封罐内将会闪蒸且蒸汽可以通风系统逸走。如果被输送介质的蒸汽压力低于阻封液密封罐压力，泄漏会以液体的形式保留下来并混合在阻封液中。如果没有及时探测到内部密封泄露，被输送的介质会大量泄露到阻封液中，从而导致两密封之间完全从满被输送的介质。在这种情况下，外部密封的泄漏会导致被输送介质泄漏到大气中。方案 52 也不适用脏的或聚合的介质。,8.（带无压缓冲罐的串联式密封）API682 2004：冲洗方案 PLAN

12、 52,以上由买方负责,3,以上由卖方负责,PI,2,PS,1,5,LSHLSL,LI,6,4,7,图注：,1、去蒸气收集系统3、冲洗缓冲液5、缓冲液出口（LBO）7、密封腔,2、储液罐4、冲洗接口（F）6、缓冲液入口（LBI）,LSH 液位开关高位PI 压力计,LSL 液位开关低位LI 液位计,PS 压力开关低位,外部储液罐为配置 2 型密封的外侧密封提供缓冲液。正常操作时，由内部输送液来保持循环。储液罐通常连续排放蒸气至蒸气回收系统，并保持比密封腔小的压力。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。,9.（强制循环密封液的双端面密封）方案 PLAN 53b

13、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。,3,8,PI,2,PSL,1,4,6,5,TI,7,图注：,1、补充隔离液3、气囊充气接头5、隔离液出口（LBO）7、密封腔,2、气囊储压器4、冲洗接口（F）6、隔离液入口（LBL）8、排气口,PI 压力计,PSL 压力开关低位,TI 温度计,由外部管道系统为加压双端面密封装置的外侧密封提供液体。预先加了压的气囊储压器提供压力给循环系统。流动由内部输液环来保持。循环系统中的热量由空气冷却或水冷却交换器除去。本布置方案用于配置方式 3 的密封。,10.（带增压罐的双端面密封）方案 P

14、LAN 53c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。,PR,3,TI,PI,7,PSL,2,4,5,1,6,图注：,1、补充隔离液3、气囊充气接头5、隔离液入口（LBL）7、排气口,2、活塞储压器4、隔离液出口（LBO）6、密封腔,PI 压力计TI 温度计,PSL 压力开关低位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。,11.（用户自配冲洗）API682 2004：冲洗方案 PLAN 61,3,1、2,4,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。通常在买方打算给辅助密封装置提供流体（例如蒸气、气体或水）时采用本布置方案。外设加压隔离液储罐的压力大于被密封的工况介质压力。本布置方案用于配置方式 3 的密封。,