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機械密封的18種沖洗方法,你會幾種?
機械密封(端面密封)是一種用來解決旋轉(zhuǎn)軸與機體之間密封的裝置。
它是由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面的流體壓力和補償機構(gòu)彈力(或磁力)的作用及輔助密封的配合下保持貼合下并相對滑動而構(gòu)成防止流體泄漏的裝置,常用于泵、壓縮機、反應(yīng)攪拌釜等旋轉(zhuǎn)式流體機械,也用于齒輪箱、船舶尾軸等密封。
因此,機械密封是一種通用的軸封裝置。
機械密封結(jié)構(gòu)多種多樣,最常用的機械密封結(jié)構(gòu)是端面密封。端面密封的靜環(huán)、動環(huán)組成一對摩擦副,摩擦副的作用是防止介質(zhì)泄漏。
它要求靜環(huán)、動環(huán),具有良好的耐磨性,動環(huán)可以在軸向靈活的移動,自動補償密封面磨損,使之與靜環(huán)良好的貼合;靜環(huán)具有浮動性,起緩沖作用。為此,密封面要求有良好的加工質(zhì)量,保證密封副有良好的貼合性能。
構(gòu)成機械密封的基本元件有靜環(huán)、動環(huán)、壓蓋、推環(huán)、彈簧、定位環(huán)、軸套、動環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈軸套密封圈等。
沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積,防止氣囊形成,保持和改善潤滑等,當(dāng)沖洗液溫度較低時,兼有冷卻作用。
方案:
外設(shè)加壓隔離液儲罐提供清潔液體給密封腔,循環(huán)由內(nèi)部輸液環(huán)完成。隔離液儲罐的壓力大于被密封工藝液體壓力。
原因:
隔離工藝流體,零工藝排放。
場合:
應(yīng)用于雙端面承壓密封(雙重),高蒸汽壓流體,輕質(zhì)烴,危險/有毒流體,傳熱流體,臟、腐蝕和聚合流體,混和器/攪拌器和真空條件。
維護:
管網(wǎng)對在最高位的儲液罐必須自帶開孔。一直對儲液罐加壓,最大氣體壓力允許150-200PSI(10-14bar),阻隔流體必須和工藝流體相容,儲液罐液位表顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏。
方案:
非承壓緩釋器氣體控制系統(tǒng),安全密封通常采用氮氣作為緩沖氣體。
方案:
從泵出口處經(jīng)過限流孔板進行機械密封沖洗,違反單端面機械密封沖洗方案。
原因:
密封腔的冷卻,臥式密封腔的排氣,增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間。
場合:
通常用于清潔流體,清潔、非聚合流體。
維護:
使用孔徑最小為0.125英寸的限流孔板,計算流量以確定使機封腔流量足夠的限流孔板尺寸,通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,管路在12點的位置沖洗機封面,典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端溫度。
方案:
從密封腔,通過限流孔板到泵的進口的二次循環(huán),立式泵的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案。
原因:
立式泵密封腔的不間斷排氣,密封腔除熱。
場合:
立式泵,密封腔壓力大于進口壓力,混有中等大小的固體的常溫流體,非聚合流體。
維護:
啟動立式泵之前,彎好排氣口管路,使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,通過合適的限流孔板和喉部襯套的尺寸的確定來減少密封腔壓力,典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。
方案:
從泵的出口沖洗機封,再循環(huán)到帶限流孔板的泵進口,方案11和13的結(jié)合。
原因:
立式泵機封腔的連續(xù)排氣,密封腔除熱,增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間。
場合:
立式泵,常溫、清潔非聚合流體。
維護:
使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,沖洗密封面,啟動立式泵之前,做好排氣管的彎曲。典型故障,限流孔板堵塞,檢查管子末端的溫度。
方案:
從泵出口經(jīng)限流孔板和冷卻器沖洗機封,加到方案11的冷卻器,增加了除熱能力。
原因:
機封冷卻,降低流體溫度,增加流體降低焦化
場合:
高溫,低于350°F(177°C)高于180°F(80°C)熱水, 清潔、非聚合物。
維護:
機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。使用682機封冷卻器時,串流管路使熱傳遞最大化。使用口徑最小為0.125英寸的限流孔板,計算流量,以確定使機械密封腔流量充足的限流孔板尺寸,通過合適的限流孔板和喉部襯套尺寸來確定增加沸點臨界范圍,經(jīng)常觀察冷卻器進、出口溫度,查看有無堵塞或污垢沉積跡象。
方案:
從密封腔內(nèi)的輸液環(huán),通過冷卻器回到密封腔沖洗機封的循環(huán)過程,熱水條件下的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案。
原因:
僅通過冷卻小部分液體,冷卻器低負荷下的機封高效冷卻,增加流體的汽化臨界范圍,改善水的潤滑力。
場合:
高溫條件下,熱碳氫化合物,高于180°F(80°C)鍋爐給水和熱水,清潔、非聚合流體。
維護:
機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。使用682機封冷卻器時,層流管路使揚程損失最小。密封腔要求喉部襯套間隙很小,以隔離流體,外圍密封蓋塞子應(yīng)從底部進,頂部出,經(jīng)常觀察冷卻器進、出口溫度,查看有無堵塞或污垢沉積跡象。含鐵的流體應(yīng)先流經(jīng)除鐵器,然后再進入冷卻器。
方案:
從泵出口經(jīng)過旋流器清潔液體沖洗機封,離心分離的固體被送泵進口。
原因:
機封腔除熱,從沖洗和密封腔中除去固體。
場合:
帶砂或管道渣子臟的或被污染流體或水,非聚合流體。
維護:
旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體,密封腔的壓力必須接近或等于進口壓力,以保證流量適中。管不應(yīng)該包括限流孔板(公眾號:泵管家),密封腔不開排氣孔, 典型故障:旋流器或管路堵塞,檢查管子末端溫度。
方案:
用外部清潔源頭沖洗機封,應(yīng)慎重選擇沖洗液來源,消除注入液體蒸發(fā),或被泵送液體污染。
原因:
密封腔除熱,從密封腔內(nèi)除去工藝流體或固體,增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍。
場合:
臟的或被污染的流體、紙漿,高溫條件,聚合物或氧化流體。
維護:
使用大小確定的喉部襯套來保持壓力或維護流體速度,限制臟的工藝流體,控制噴射流量,增加流體汽化臨界范圍,控制噴射壓力,噴射流體必須和工藝流體相容,經(jīng)常觀察控制系統(tǒng),檢查閥門是否關(guān)閉和堵塞跡象。
方案:
從泵出口經(jīng)旋流器把清潔液體輸送冷卻器沖洗機封,固體送入泵進口,方案21和31的組合,
原因:
密封冷卻,沖洗和密封腔的固體移除。
場合:
高溫條件,低于355°F(177°C)鍋爐給水和熱水,帶砂或管道渣子的臟的或被污染的流體和水,非聚合流體。
維護:
機封冷卻器或管路必須在最高位有氣孔,啟動前打開。使用682機封冷卻器時,串流管路使熱傳遞最大化。旋流器處理的最好比重是流體2倍的固體,密封腔的壓力必須接近或等于進口壓力,以保證流量適中。典型故障:旋流器或管路堵塞,檢查管子末端溫度。
方案:
外部儲液罐為配置外側(cè)密封提供緩沖液,正常操作時,由內(nèi)部輸液環(huán)保持循環(huán),儲液罐連續(xù)排放蒸汽至蒸汽回收系統(tǒng),并保持比密封腔壓力小。
原因:
外置機械密封是主機封,沒有或很少的工藝排放物,不允許工藝過程污染。
場合:
應(yīng)用于雙端面非承壓密封(串聯(lián)),高蒸汽壓流體,輕質(zhì)烴,危險/有毒流體,傳熱流體。
維護:
管網(wǎng)對接近大氣壓力的蒸汽回收/火花系統(tǒng)必須自帶開孔,工藝蒸汽壓力通常比儲液罐壓力大, 緩沖器流體必須和工藝泄漏流體相容,增加的氣孔壓力會指示主機封泄漏,儲液罐液位表會顯示外置機封泄漏。
方案:
從泵的出口端沖洗內(nèi)機械密封腔。操作類似方案PLAN11
原因:
密封腔冷卻,臥式泵的密封腔排氣,防止PLAN11方案外露管的凍結(jié)和流體結(jié)晶堵塞的危險
場合:
普通密封腔,最可能是ANSI/ASME泵,清潔常溫流體,用于單端面密封,很少用于雙斷面密封。
維護:
沖洗不能直接沖洗密封面,機封冷卻不能過度,根據(jù)通過內(nèi)截流管的揚程損失計算沖洗流量。
方案:
由外部管道系統(tǒng)為加壓雙端面密封裝置的外側(cè)密封提供液體,預(yù)先加了壓的氣囊蓄壓器提供壓力給循環(huán)系統(tǒng),流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持,循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去。
原因:
分離工藝流體,零流程排放,比53A方案壓力高。
場合:
應(yīng)用于雙端面承壓密封(雙重),高蒸汽壓流體,輕質(zhì)烴,危險/有毒流體,傳熱流體,臟、腐蝕和聚合流體,
維護:
啟動前管網(wǎng)必須全部開孔,一直對儲蓄器加壓,通常用充氣的方法,阻隔流體必須和工藝流體相容,經(jīng)常監(jiān)控擋板壓力,當(dāng)壓力降低時,手動增加阻隔流體。
方案:
由外部管道系統(tǒng)為加壓雙斷面密封裝置的外側(cè)密封提供隔離液,從密封腔到活塞蓄壓器的參比管線提供壓力給循環(huán)系統(tǒng),流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持,循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去。
原因:
分離工藝流體,零流程排放,比53A方案壓力高。系統(tǒng)壓力動態(tài)跟蹤.
場合:
應(yīng)用于雙端面承壓密封(雙重),高蒸汽壓流體,輕質(zhì)烴,危險/有毒流體,傳熱流體,
維護:
啟動前管網(wǎng)必須全部開孔,沒有堵漏的流程污染必須在參考線以下,阻隔流體必須和工藝流體相容,儲蓄器液位表會顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏
方案:
外設(shè)加壓隔離液儲罐或系統(tǒng)提供清潔的液體給密封腔,循環(huán)用外部泵或壓力系統(tǒng)來完成,儲液罐壓力大于被密封的工藝介質(zhì)壓力,
原因:
分離工藝流體,零流程排放,密封不能促進循環(huán)。
場合:
應(yīng)用于雙端面承壓密封(雙重),高蒸汽壓流體,輕質(zhì)烴,危險/有毒流體,傳熱流體,臟/腐蝕性或聚合流體,混和器/攪拌器
維護:
啟動前管網(wǎng)必須全部開孔,循環(huán)系統(tǒng)必須一直受壓或 ,阻隔流體必須和工藝流體相容,循環(huán)系統(tǒng)液位顯示儀能顯示內(nèi)側(cè)和外側(cè)密封的泄漏。
方案:
由外部提供急冷液,在密封的接觸大氣端進行外部冷卻,冷卻流體主要為蒸汽、氮和水。
原因:
防止固體在機封的大氣端集結(jié),配合小間隙節(jié)流襯套使用。防止結(jié)冰。
場合:
用于單端面機封,氧化流體,可成焦炭流體、熱烴,結(jié)晶流體、鹽析流體,低于32°F(0°C)
維護:
冷卻進口應(yīng)在壓蓋頂端,出口或排水口應(yīng)在底端,冷卻壓力應(yīng)限制在3psi(0.2bar),或再低一點,在機封的大氣端,用節(jié)流墊引導(dǎo)冷卻流體流向密封排水口,經(jīng)常監(jiān)控、查看閥門是否關(guān)閉,管路是否堵塞,以及汽水分離口的狀況。
方案:
外部排液管道布置是,用浮子液位開關(guān)測量密封泄漏量,對高泄漏量進行報警,液位開關(guān)下游的孔板,其孔徑通常為5mm,設(shè)置在立管腿上。機封在大氣端,帶泄漏檢查的外部排水,
原因:
單獨使用或與62方案一起使用,用于間隙很小的節(jié)流襯套,用于外部場所的單端面機封,
場合:
流程泄漏或冷卻流體的泄漏收集,主機封的安全指示儀。
維護:
排水口必須在壓蓋底部,管路是向下傾斜的。持續(xù)向液體回收系統(tǒng)排水,在液位開關(guān)下游的限流孔板(一般為1/4)必須是垂直方向,從溢流腔出來旁通管,必須再進入限流孔板下面。當(dāng)用固化流體時,管路可能要加熱,經(jīng)常檢查、查看閥門是否關(guān)閉,管路是否阻塞,液位開關(guān)是否正常工作。
方案:
無沖洗的封閉密封腔。
原因:
不需要流體二次循環(huán)。使用場合:常溫運轉(zhuǎn)下的大孔/開口密封腔,高溫運轉(zhuǎn)下的冷卻套密封腔,清潔流體,干式密封的直立/頂入式混和器/攪拌器,
維護:
流程必須有足夠的沸點臨界空間,避免汽化,在熱運轉(zhuǎn)條件下,密封腔套內(nèi)可能需要一直有冷卻液體,臥式設(shè)備必能自己排氣,經(jīng)常和冷卻方案PLAN62聯(lián)合使用。
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