《机械密封API682标准冲洗方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械密封API682标准冲洗方案（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.专业整理. 机械密封API682标准冲洗方案 PLAN11出口自冲洗介质由泵的出口经管线进入机械密封实施冲洗。 适用情况：1.清洁介质(介质本身须清洁)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) PLAN13入口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10Bar2.清洁介质 3.介质温度不高于110PLAN21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.适用情况：1.介质温度高于1102. 清洁介质 PLAN52不加压冷却方式利用压力小于工艺流体压力但不低于大气压力
2、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。技术要求:1. 低压阻隔流体防止渗漏，但阻隔液压力不得低于O7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:低沸点、易汽化的介质危险品不允许介质被污染的制药行业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。技术要求:1.阻隔流体
3、压力至少比密封腔压力高12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:易结晶或固化的介质易聚合介质常温含颗粒的介质 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12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12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:高温含颗粒的介质热流体低温介质机械密封及其管路系统的选用htt
4、p:/ 来源：上海医药工业设计院 日期：2006-9-19 访问： 546 一、概述随着环境保护和人类健康要求的提高，对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，密封可靠。因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。目前7080的工业用泵配备机械密封。 API610石油、重化学和天然气工业用离心泵 (Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。虽然近年来机械
5、密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。但要满足这一条仍相当困难。据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40以上。 造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。 本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。二、机械密封选型参数机械密封的选型参数如下：1 输
6、送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。2 安装密封的有效空间(D与L)等。3 工艺参数(1) 密封腔压力P 密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。为方便密封选用，表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。表1 不同类型泵的密封腔压力值Pm(供参考)泵的类型 估算公式 后盖板带背叶片、耐磨环 Pm=Ps+
7、0.25(Pd-Ps)，式中， Ps攫泵进口压力，Pd攫泵出口压力，下同。 后盖板带平衡孔 Pm=Ps+0.10(Pd-Ps) 带背叶片和平衡孔 Pm=Ps 后盖板有耐磨环，无平衡孔 Pm=Ps+1.8bar 开式叶轮，无后盖板和平衡孔 Pm=Ps+C(Pd-Ps)注：C=0.1(最大叶轮直径), C=0.3(最小叶轮直径) 后盖板无耐磨环，无平衡孔 Pm=Ps（大部分立式泵均如此） 双吸泵 Pm=Ps 多级泵 根据平衡管、平衡盘和平衡鼓的布置来分析，密封腔压力有时等于进口压力，有时是某一中间级出口压力，有时是泵的出口压力(2) 流体温度T 指密封腔内的流体温度。(3) 密封圆周速度V 指密封
8、处轴的周向速度，按下式计算。 V=nd/60式中 d攫轴径，m；n攫泵轴转速，r/min。三、机械密封型式的确定1. 推压型和非推压型密封推压型密封：指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封，通常就是指弹簧压紧式密封，如图1。非推压型密封：辅助密封固定在轴上的机械密封，通常为波纹管密封，如图2。图1 推压型机械密封 图2 非推压型机械密封 推压型密封和非推压型密封特点的比较见表2。表2 推压型密封和非推压型密封特点的比较 推压型密封 非推压型密封 压缩单元 单弹簧或多弹簧 金属波纹管或橡胶波纹管 轴的辅助密封 动态 静态 商业用尺寸范围 13508mm 18305mm 温度范围
9、-268232 -268427 压力范围 20.69MPa 2.41MPa 特点 尺寸范围大高压适宜于特殊设计适宜于采用特殊金属 零部件少固有的平衡型结构静环磨损后，动环能自由前移高温 价格 一般较低 一般较高 2. 平衡型和非平衡型密封(1) 载荷系数K 其计算公式如下：内装式密封：外装式密封：式中 d2攫密封环带的外径；d1攫密封环带的内径；db攫密封的平衡直径，见图3，4，5。(2) 端面比压Pc其计算公式如下：式中 Ps攫弹簧比压；l鹁鸱囱瓜凳该芊舛嗣婕淞魈迥骄沽m与密封流体压力P的比值。对于水，l?0.5。(3) 平衡型和非平衡型密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力，端面间的液
10、膜形成开启力。载荷系数K1，密封为非平衡型密封，如图1。一般非平衡型只能用于低压。当压力大于一定的限度，密封面间的液膜就会被挤出。在丧失液膜润滑及高负荷的作用下，密封端面会很快损坏。非平衡型密封不能平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而上升。载荷系数K1，密封为平衡型密封，如图3，4。内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。密封的开启力不变，但由于动环有较大的面积暴露在液体中，因此，闭合力被平衡了相当一部分。 外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外，其余与内装式密封相同。在这种情况下，要增加闭合力中的液压的份额，以抵销密封端面间液膜的开启力，如图5。 平衡型
11、密封能部分平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。一般非平衡型只能用于低压，但对润滑性能差，低沸点，易汽化介质及高速工况，即使在低压下，也应选用平衡型密封。因为对于非平衡型密封， 当密封腔压力上升时，会将密封端面间的液膜挤出，使密封面很快损坏。平衡型密封能用于各种压力场合。API682中规定除无压双重密封的外侧密封允许采用非平衡型密封外， 其余都应是平衡型密封。图3 内装式非平衡型机械密封图4 内装式平衡型机械密封图5 外装式平衡型机械密封3. 单端面密封、无压双重密封和有压双重密封单端面密封：只有一对摩擦副，结构简单，制造、拆装容易，一般只需设置冲洗系统，不需要外供封液系统
12、。如图3，4，5。有压双重密封(原称为双端面机械密封)：有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，密封腔内通入比介质压力高0.51.5bar的隔离液，起封堵、润滑等作用，隔离液对内侧密封起到润滑作用。如图6。无压双重密封(原称为串联密封)：有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，密封腔内的缓冲液不加压，工艺介质对内侧密封起到润滑作用。如图7。一般情况下，应优先选用单端面密封，因为单端面密封结构简单，使用方便，价格低。但在以下场合，优先选用双重机械密封。(1) 有毒及有危险性介质。(2) 高浓度的H2S。(3) 易挥发的低温介质(如液化石油气等)。随着社会对健康、安全和环境保护的愈来愈重视，无
13、压双重密封的使用量逐年上升，该种密封可广泛用于氯乙烯、一氧化碳、轻烃等有毒、易挥发、危险的介质。无压双重密封的内侧密封(第一道密封)是主密封，相当于一个单端面内装式密封，其润滑由被密封的介质担当。密封腔内注满来至封液罐的液体，未加压。内侧密封一旦失效，导致密封腔的压力提高，即能由封液罐的压力表显示、记录或报警。同时外侧密封就能在维修前起到密封和容纳泄漏液体的作用。对一些有毒、含颗粒介质(或腐蚀性相当厉害的介质)，一般 可考虑以下方法：(1) 采用合适的环境控制措施，如外冲洗带旋风分离器的管路冲洗系统。(2) 采用有压双重密封。有压双重密封隔离液的压力高于介质压力，因而泵送介质不会进入密封腔。内
14、侧密封起到阻止隔离液进入泵腔的作用。因此当输送诸如粘性、磨蚀性及高温介质时，内侧密封由于没有暴露在介质中，因此可以不用昂贵的合金制作。外侧密封仅仅起到不使隔离液漏入大气的作用。图6 有压双重机械密封图7 无压双重机械密封4. 内装式和外装式密封内装式密封：指机械密封安装在密封腔内，如图3，4。外装式密封：指机械密封安装在密封腔外，如图5。由于内装式密封的受力情况好，比压随介质压力的增加而增加，其泄漏方向与离心力方向相反，因此一般情况均选用内装式机械密封。API682中明确标准型的机械密封为内装式密封。只有当介质腐蚀性极强时，且又不想考虑用有压双重密封时，才考虑选用外装式机械密封。5. 旋转式和
15、静止式机械密封旋转式机械密封指补偿环随轴一起转动的机械密封。静止式机械密封指补偿环不随轴一起转动的机械密封。 一般情况下均选用旋转式机械密封，但在轴径较大，转速较高(密封圆周速度/?5m/s)，由于弹簧及其它旋转元件产生的离心力较大，动平衡要求高，消耗的搅拌功率也大，应选用静止式机械密封。此外如果介质受强烈搅动易结晶时，也推荐采用静止式机械密封。6. 单弹簧和多弹簧机械密封单弹簧机械密封，结构简单，弹簧可兼起传动作用，但端面比压不均匀，不适用于高速运转。多弹簧机械密封，结构复杂，弹簧不能兼起传动作用，但端面比压均匀，适用于高速运转。一般情况下，推荐选用多弹簧机械密封。 如 API682中明确推压型的标准密封为多弹簧结构。四、密封管路系统的选择单端面机械密封，无压双重密
