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典型泵用机械密封选型分析
添加:2020-11-11 16:20:39    游览:835    来源:网络

  机械密封结构形式、材料及辅助系统的合理选择对泵的长周期稳定运行至关重要,炼油装置中泵的工况错综复杂,运行参数千变万化,要想对每一台泵都选择到最合理的密封方案,需要具有较丰富的工程经验以及对标准更加深刻透彻的理解。本文仅对几种典型泵的密封方案进行了选型分析,并对 API 682 做了适当改进,使之更加合理,延长机封使用寿命。

  1、 高温热油泵

  对于炼油装置中有一部分泵的介质温度均在 200℃以上,有的甚至超过 300 ℃,此时若机械密封冲洗方案的选择为 PLAN53B,应多加考虑 PLAN53B 系统中蓄能器皮囊的耐温问题。通常情况下,蓄能器皮囊若为普通橡胶材质,耐温不超过 120 ℃,即使是氟橡胶耐温也不超过 200 ℃。

  API 682 中 PLAN53B 系统的布置方式如图 1 所示,从图中可以看出高温的密封隔离液从密封腔直接经过蓄能器,然后再经过冷却器,最后再回到密封腔。此种布置方式在隔离液温度升高之后,可能会导致蓄能器内介质温度升高,致使皮囊失效。图 2 中对标准的 PLAN53B 系统进行了改进,将密封冷却器放到了蓄能器的前端,使从密封腔出来后的隔离液先经过了冷却,使其温度下降到蓄能器皮囊耐温值以下,确保蓄能器皮囊在允许的条件下安全可靠地使用,进而保证密封系统能够正常运行。对于温度特别高的场合,应以极端温度来选择合适的冷却器,以保证系统在较好的环境下可靠运行。

图1 标准PLAN53B系统图

图2 改进后PLAN53B系统图

  2、高温热水泵

  高温热水泵一般为介质温度高于 100 ℃,在密封突然失效泄漏之后会喷出大量蒸汽,对人体造成伤害。主要为锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵等。为了不因选用串联密封而增加成本,又能使高温热水泵安全可靠运行,建议选用单端面机械密封,冲洗方案可以选择PLAN23+62。PLAN62 所通急冷液直接从 23 冷却器后引旁路连接至密封急冷口,具体流程见图 3 所示。可以看出,通过此种布置方式,PLAN62 不需要额外的配管将循环水引入密封急冷口,又能起到在密封失效时降低介质温度,从而避免对人员的伤害,对系统加以保护。

图3 改进后的PLAN23+62系统图

  3、强酸强碱泵

  强酸强碱介质具有较强的腐蚀性,且易结晶,为了防止介质对密封弹性元件的腐蚀,应使弹性元件与介质隔离,采用外装结构,第 3 种布置方式(背靠背或面对面)。O 形圈材料选用耐腐蚀的氟橡胶或全氟橡胶。动静环选用硬对硬(碳化钨或碳化硅)配置。强酸强碱泵现场大多采用单端面密封(相关阅读:单端面机械密封结构及特点 ),因而密封背面大多出现结晶结垢,对设备造成腐蚀等现象。为了避免该现象发生,使现场更加清洁,可直接选用PLAN54(见图 4)。炼油装置中大多数酸泵或碱泵的入口压力较低,基本为常压,因此 PLAN54 的冲洗源可直接用循环水。该方案虽然选用了双端面密封,但从经济角度考虑仅增加了一对摩擦副,没有另外增加辅助系统,既节约了投资成本又满足了现场要求。

图4 强酸强碱泵用PLAN54系统图

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