必一运动机械密封的定义由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封又称为“端面密封”。补偿机构旋转机构静止机构机械密封基础知识:机械密封定义摩擦副补偿元件传动总成辅助密封圈2、补偿元件(弹簧,波纹管)3、辅助密封圈(O形圈,四氟圈)4、传动件/紧固件/防转件(紧定螺钉,螺栓,防转销)机械密封基础知识:机械密封基本组成接触式机械密封两个配对的端面之间处于干摩擦或半干摩擦的密封。分干磨密封密封非接触式机械密封非接触式密封在端面处能产生使两端面间保持一定间隙的气膜或液膜动压液膜密封按接触形式划分机械密封的分类机械密封基础知识:机械密封分类非平衡型结构紧凑、低PV值平衡型径向结构偏大,高PV值按滑移直径划分机械密封的分类机械密封基础知识:机械密封分类按补偿元件划分多弹簧磁力单弹簧机械密封基础知识:机械密封分类单端面机械密封优点:经济;缺点:安全性低应用:P11,P21,P23串联机械密封-面对背布置优点:安全,紧凑;缺点:成本应用:P52,P53A/B双端面机械密封-背靠背布置优点:安全;缺点:成本高,空应用:P53A/B,P54按布置方式划分机械密封基础知识:机械密封分类按泄漏方向划分内流式:密封端面的泄漏方向与离心力的方向相反优点:泄漏小,缺点:空间大外流式:密封端面的泄漏方向与离心力的方向相同优点:空间小,缺点:泄漏大机械密封基础知识:机械密封分类对机械密封摩擦副材料的要求:耐磨性,低摩擦系数耐蚀性,耐热,高强度。软端面材料浸树脂石墨,浸锑石墨硬端面材料(API682)镍基硬质合金反应烧结SiC,无压烧结SiC必一运动,含碳SiC机械密封材料密封端面机械密封基础知识:机械密封端面材料辅助密封材料要求:高弹性,耐蚀,耐温,耐磨。常用材料:丁腈橡胶——耐低温、耐油;-耐温,耐油,耐蚀;乙丙橡胶——耐溶剂,耐蒸汽;氯丁橡胶——耐热性,耐蚀性,耐臭氧性,耐侯性;全氟醚橡胶——耐热,耐蚀,抗老化;聚四氟乙烯包覆橡胶/聚四氟乙烯——耐蚀;柔性石墨(膨胀石墨)——耐蚀必一运动,耐高低温;机械密封材料辅助密封圈机械密封基础知识:机械密封辅助密封圈材料机械密封基础知识:辅助密封圈使用温度限值常用材料弹簧:NS333(多弹簧),316L(单弹金属波纹管:AM350、Inconel718(C型),NS333(B型)机械密封材料弹性补偿元件常用材料304、316L、C276金属结构件机械密封基础知识:机械密封衬偿元件材料1.摩擦副间2.压盖与密封腔体间4.动环与轴套间5.轴套与轴间机械密封的基本泄漏点机械密封基础知识:机械密封泄漏点湿密封适当的粘度机械密封稳定运行的基本条件要求干密封持续稳定的气源为机械密封创造更有利的环境特高端面压力、温度裕度,防止汽化提供稳定环境流入流出机械密封加冲洗的必要性提供检测和控制密封泄漏的方法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机械密封加冲洗方案的作用常见冲洗方案:PLAN11必一运动、13、21、23、32、52、53A、53B、54、62、72、74、75、76机械密封辅助系统方案总数机械密封的主要冲洗方案管道和仪表流程图:密封腔细部图方案说明:从泵出口处对密封腔进行内部冲洗操作与11方案类似。选用缘由:降低液体在11方案的暴露管道中冻结或聚合的风险。PLan01机械密封常用冲洗方案:PLAN01应用场合:1、定制密封腔,与ASME/ANSI泵非常相像。2、清洁、温度适中的液体。3、与单密封件一起使用,极少与双密封件一起。注意事项1、通常无法对密封端面进行直接冲洗,散热能力有限。2、冲洗流速基于通过内部孔板压头损失的计算。PLAN01应用场合和注意事项方案说明:没有冲洗的密闭密封腔。选用缘由:简单–无需环境控制。PLan02机械密封常用冲洗方案:PLAN02应用场合:1、适当温度的大腔或喉部敞开式密封腔。2、清洁的液体。3、使用干运转密封的顶入式混合器或搅拌器。注意事项1、工艺介质必须距离沸点有足够的余量以避免气化。2、高温工况密封腔夹套或需要不间断冷却。3、经常与蒸汽急冷、62方案一起使用。PLAN02的应用场合和注意事项方案说明:从泵的出口通过限流孔板到密封的循环过程。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。选用缘由:PLan11机械密封常用冲洗方案:PLAN1123从泵出口到密封端盖的管线安装注意事项:PLAN11安装注意事项应用场合:1、一般应用于清洁液体。2、非聚合液体。注意事项1、压头较高(扬程超过100m)、冲洗流量过大时配备使用直径至少为0.125英寸(3毫米)的节流孔板。2、计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。3、通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加汽化余量。4、通过管道在12点位置将冲洗液引至密封端面。5、典型的故障模式是节流孔板堵塞–检查管道末端的温度。11方案自冲洗管PLAN11的应用场合和注意事项方案说明:从泵的密封腔通过限流孔板后回到泵入口的循环过程选用缘由:PLan13机械密封常用冲洗方案:PLAN13应用场合:1、立式泵。2、密封腔压力大于吸入压力。3、适当温度液体和适度固体颗粒。4、非聚合液体。注意事项1、在起动立式泵之前对管道回路进行排气。2、使用直径至少为0.125英寸(3毫米)的节流孔板。3、计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。4、通过适当的喉部衬套的尺寸来降低密封腔压力。5、典型的故障模式是节流孔堵塞–检查管道末端的温度。PLAN13的应用场合和注意事项方案说明: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。选用缘由:PLan14机械密封常用冲洗方案:PLAN14选择指南:14号方案是11号方案和13号方案的组合。1:这种方案允许把冷却流体供应到密封腔,同时完全排空密封腔中的气体。2:该方案是立式泵最常用的冲洗方案。应用场合:1、立式泵密封。2、适当温度下清洁的非聚合液体。注意事项1、使用直径至少为0.125英寸(3毫米)的节流孔板。2、计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。3、通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。4、冲洗应当引至密封端面。5、在起动立式泵之前对管道回路进行排气。6、典型的故障模式是节流孔堵塞检查管道末端的温度。PLAN14的应用场合和注意事项方案说明:从泵的出口通过换热器然后进入密封腔的循环过程。选用理由:密封冷却。降低液温以增加液体气化余量。减少结焦机械密封常用站洗方案:PLAN21应用场合1、高温工况,通常大于350(177)。2、高于180(80)的热水。3、清洁的非聚合液体。注意事项 1、喉部衬套狭口间隙不得过大; 2、换热器启动前必须排气; 3、为防止结构,冷却水为软化水; 4、泵扬程过高时,换热器前端必须设置截流孔板; 5、介质低温下易凝固时选用空冷换热器或者通蒸汽冷却。 21方案换热器 及管线的应用场合和注意事项 方案说明: 从密封腔出口通过换热器回到密封腔的局部循环必一运动。 选用理由: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。 机械密封常用冲洗方案:PLAN23 应用场合 1、高温工况,热烃。 2、高于180(80)的锅炉给水和热水。 3、清洁的非聚合液体。 注意事项 1、喉部衬套狭口间隙不得 过大,23方案要求要小间隙; 2、为防止结构,冷却水为 软化水; 3、23方案最上端必须有排气阀; 4、23方案冲洗管路不得有孔板或小口径阀门; 5、电机转速不得低于1450转; 6、不得使用90弯头; 7、换热器冲洗出口离泵轴中心高在450-600mm之间 8、压盖循环冲洗口必须从底部入,从顶部出 PLAN23的应用场合和注意事项 方案说明: 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。 选用缘由: PLan31机械密封常用冲洗方案:PLAN31 PLAN31的应用场合和注意事项 4、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。 机械密封常用冲洗方案:PLAN32 其中流量计和温 度计为选配,镇 海炼化高温油泵 和酸性水泵机械 密封改造时选择 了带流量计。新 泵采购时不一定 带流量计 方案说明: 外来的冲洗液注入到密封腔内。 选用理由:密封腔散热;从密封腔去除固体颗粒;适当提 高密封腔压力和液体气化余量以防密封端面出现气化。 PLAN32的应用场合和注意事项 应用场合 1、不干净或被污染的液体、纸浆。 2、高温工况。 3、聚合和/或氧化液体 注意事项 1、冲洗介质汽化温度要高于介质温度; 2、喉部衬套狭口间隙不得过大,32方案要求要小间隙; 3、配置流量计,冲洗流量最低8L/min; 4、冲洗压力表必须设置在流量控制阀与密封压盖之间; 5、注入流体必须与工艺流体兼容,不得污染输送介质 最小压力值要大于A 处0.3Bar 流动 出口 入口 限流装置 PLan32方案安装注意事项:PLAN32安装注意事项 方案说明: 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。选用缘由: 从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。 PLan41机械密封常用冲洗方案:PLAN41 应用场合 1、高温工况,通常低于350(177)。 2、不干净或被污染的液体,含有砂子或管渣的水。 3、非聚合液体。 注意事项 1、密封冷却器管道必须在最高点进行排气– 起动之前排气。 2、当使用682密封冷却器时,以串流方式布置管道以加大传热。 3、对于比重为工艺流体两倍的颗粒,旋液分离器的效果最佳。 PLAN41的应用场合和注意事项 机械密封常用冲洗方案:PLAN52 方案说明:外部储液罐为配置2型(无压双重)密封的外侧密封提供缓冲液。正常 操作时,由 内部泵送环来保持缓冲液循环。储液罐通常连续排放至回收系统(火炬),并保持比密封腔小的 压力(一旦大量泄漏时通过孔板节流提供压力报警); 选用理由: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 密封改造和新泵采购时对PLAN52系统的压力和液位报警作了提升,采用变送器传至DCS进行实时监控,从14年开始在新泵采购时对于C5以下介质全部按无压双重密封选型,同时考虑到加液 难度,对PLAN52罐也加配了手动补液泵(但相对提高的费用)。 PLAN52的应用场合和注意事项 应用场合 1、与无压双密封(串联)一起使用。 2必一运动、高饱和蒸汽压液体,轻烃。 3、危险或有毒流体。 4、导热流体。 注意事项 1、电机转速不得低于1450转; 2、不得使用90弯头; 3、管路总长不得大于5m, 4、正常液位液面离泵轴中心高在大于900mm(也有按罐底比轴中 心高400~600mm; 5、收集系统阀门为常开式 6、压力开关设置:高压报警值=1.0bar(也有2.7bar);
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