密封冲洗装置机械密封冲洗方式和干气密封的冲洗装置有什么区别

新版图书-书店机械密封原理
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查了一下最近的天气,热的热死,涝的涝死,惊得我出了一身冷汗,赶紧吃个雪糕来压
前几天,我公司附近(300-800米半径)的两个单位,都是电缆厂,相继出现安全事故。
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离心泵的机械密封与干气密封是怎么回事?有什么特点?
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这问题好。。
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机械密封是无填料的密封装置,它是靠固定在轴上的动环和固定在泵
壳上的静环,以及两个端面的紧密接近(由弹簧力滑推,同时又是缓冲补
偿元件)达到密封的。在机械密封装置中,压力轴封水一方面顶住高压泄
出水,另一方面窜进动静环之间,维持一层流膜,使动静环端面不接触。
由于流动膜很薄,且被高压水作用着,因此泄出水量很少,这种装置只要
设计得当,保证轴封水在动、静环端面上形成流动膜,也可满足“干转”
下的运转。机械密封的摩擦耗功较少,一般为填料密封摩擦功率的10%~
15%,且轴向尺寸不大,造价又低,被认为是一种很有前途的密封装置
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干气密封是一种非接触式的密封,利用密封气做阻隔介质.气膜密封泄漏量少,可实现介质的零逸出,是一种环保型密封;气膜密封磨损小,使用寿命长、运行稳定可靠;密封功率消耗小,仅为接触式机械密封的5%左右,密封流体不受油污染;密封辅助系统简单、可靠,使用中不需要维护。
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机械密封利用的是冲洗液在动静环间形成的液膜来保证使用,也叫湿密封;干气密封是利用外界的N2等在动静环间形成的气膜来保证使用。干运转密封是无冲洗,依靠运转起来后形成的空气膜保证使用。
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xiaoyanxiao
& & 楼上的两位海友回答的很全面了,到我都没的说了。就当好好学习了。
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现在大多数化工离心压缩机、离心泵都是靠的是干气密封,但是水泵都是填料密封。
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发一篇文章,让共同来学习学习!
谢谢各位 ,问题解决了
是什么力量促使你在如此恶劣的天气去上班呢安全漫画(7.26)终究躲不过SKF轴承型号问题PID流程图中的符号啥意思进口压缩机检修
中央控制室设计成不防爆,不再是碉堡一样,你觉得行不行?
我们像白领一样,坐在宽敞明亮的办公室操作,那样建筑成本下降,员工
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干气密封在炼化企业设备上的应用_故障判断及方法分析.doc 9页
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职称论文选题:干气密封在炼化企业设备上的应用、故障判断及方法作者:王义同时间:2009年7月单位:沧州渤海石化工程有限公司摘要:对于石油化工行业来说,本文列举国内单套炼量最大规模的中石化青岛炼化1000万吨/年炼油厂的配套转动设备对于干气密封的应用情况进行统计分析,以及在日常维护、操作过程中产生的故障判断、进行分析解决,为更好的保障干气密封对于设备的服务,设备装置的长周期运行,提供必要的经验方法。关键词:干气密封动设备密封槽泄漏1.概述科技的进步伴随着石油化工及能源工业的发展,导致各种新工艺新设备的层出不穷,对于炼化企业来说,对转动设备离心泵和离心压缩机等的性能也要求越来越高,对设备轴封的要求也越来越严。因此,我们对轴端密封从研制、制造、使用和维护保养越来越重视。机泵和压缩机传统的轴封型式及发展过程是:迷宫密封、机械密封、浮环密封、干气密封。迷宫密封及浮环密封因气体泄漏量太大,已逐渐停止使用。目前,国内使用较多的是机械浮环组合密封,或者是双端面机械密封,它们都是通过密封润滑油来达到密封气体的目的。这类密封具有一个很大的缺点,即要求有复杂的封油系统,能耗较大,而且必然有少量的密封油泄漏进入工艺气体。干气密封的出现,是密封技术的一次革命,气体密封的难题从此得以解决,而不再会受到密封润滑油的限制。经过数年的研究,英国的约翰克兰公司于七十年代末期率先将干气密封应用到海洋平台的气体输送设备上,并获得成功。干气密封是二十世纪六十年代末期从气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型非接触式密封。该密封利用流体动力学原理,通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行。总之,凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。 装置 机泵数量 介质 密封形式 冲洗方案 生产厂家
1 常减压 2 含硫污水 单端面干气密封 74 四川日机
4 含硫污水 双端面干气密封 11 四川日机
4 石脑油、液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
2 焦化 2 LPG 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
2 液态烃 串联式干气密封 11+72+76 成都一通
3 催化 8 含硫污水、液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
4 双脱 6 液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
5 气分 12 液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
4 液态烃 串联式干气密封 11+72+76 成都一通
6 MTBE 7 液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
4 液态烃 双端面干气密封 11 四川日机
7 重整 4 含硫污水、液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
8 加氢 2 含硫污水、液态烃 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
9 公用工程 2 液态氨 串联式干气密封 11+72+76 四川日机
全厂重要装置离心机组总计有6台安装有干气密封,分别为约翰克兰鼎铭公司和四川日机公司的产品,催化气压机为TM02A双端面结构,重整装置的四台机组为TM02D串联干气TM02D串联干气TM02D串联干气图1在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封每个厂家都有不同之处,各有其先进独特的方法,配合表面平面度和光洁度很高,动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽或其它槽型,如图2所示。图2图2所示为单向旋转的槽型。随着转动,气体被向内泵送到螺旋槽的根部,根部以外的一段无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽,这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用,从而加大开启静环与动环组件的能力。反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝,对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离,保持一个很小的间隙,一般为3微米左右。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时,便建立了稳定的平衡间隙。这种机制将在静环和动环组件之间产生一层稳定性相当高的气体薄膜,使得在一般的动力运行条件下端面能保持分离、不接触、不易磨损,因此延长了其使用寿命。3.2密封性能比较我们用新型的干气密封与机械密封和浮环密封从多个方面进行比较,可以得出干气密封较其他密封的突出特点。具体比较情况见表三所示。从表的比较可以看出无论是从密封的性能和应用情况还是从经济效益上看,干气密封作为转动设备的轴封比机械密封和浮环密封有明显的优势,正在逐步取代其它形式密封。表三:三种密封比较统计表项目 机械密封 浮环密封 干气密封
密封结构 简单 复杂 很复杂
密封流体 密封油易污染 密封油易污染 干气无污染
使用温度 &300℃ &160℃ &230℃
故障率 高 较高 低
安装维修 难 难 很难
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【技术】泵用机械密封冲洗方案优化措施
  脱氢氰酸塔釜液泵P-1l8,原选用PLAN11+PLAN52辅助密封冲洗方案,但是由于机封结构和冲洗回路的缺陷,密封效果不尽人意,经常出现剧毒介质外漏的情况,不仅不符合HSE相关规范,还给环境和维护人员带来一定的安全隐患。根据实际需要和相关标准,对比国内相关装置该位号机泵的密封冲洗方案,提出优化运行措施,解决了原来的机封机构缺陷和冲洗弊端,保证了装置的长、稳、满、优、安运行。  一、前言  某大型石化公司先后建设了多套丙烯腈装置,成为国内主要丙烯腈生产基地。最新建设的丙烯腈装置脱氢氰酸塔釜液泵P-l18,出口压力0.3~0.4MPa,工作温度75℃,输送介质为含少量极度危害介质的剧毒丙烯腈(沸点77.3℃),介质的特殊性质决定了其零泄漏的基本工作工艺要求。  二、故障现象  P-118泵为国际知名流体机械公司的进口离心泵,原装轴封选用约翰克兰5620P型集装机械密封,采用Plan11+PLAN52辅助密封冲洗方案(见图1、图2)。  Plan11+Plan52方案,是串联式机械密封,前一道密封靠泵送介质本身去冲洗,后一道采用密封液冲洗,当第一道密封泄漏时,会泄漏到后面一道密封中,随之Plan52虹吸罐中液位升高,压力也随之升高,压力开关随之报警,总之Plan52就是前面Plan11一道保护性的密封,使泵运行更可靠。通过逆向工程国产化,曾用过弹簧串联机械密封和波纹管面对面双端面机械密封,但是使用效果都不好。  先后曾经出现以下问题:  (1)密封采用循环水,洁净度不够 不管弹簧还是波纹管密封,外侧密封都是软对硬的端面配对,一旦杂质进入密封端面,会使摩擦副受损,导致密封失效。另外如果从第一道密封泄漏介质具有聚合的特性,杂质可能会加剧介质聚合,聚合物会影响机封的使用性能。  (2)摩擦副散热效果不好 以前波纹管失效密封曾发现金属变色问题,这应该是温度过高所致。波纹管机封安装的径向尺寸太小(小腔密封),无法设计将缓冲液引向机封端面的导流及泵送循环结构,缓冲液起不到带走摩擦热、搅拌热的降温作用。  (3)循环管路不畅,循环效果不好 弹簧串联密封的外侧密封靠泵送环带动缓冲液循环带走热量,泵送环产生的压头有限,循环管路的管径细小产生的程阻大,会导致缓冲液循环不畅,甚至不循环,起不到给密封循环降温的作用。  三、优化方案  1.采用PLAN54密封方案  参考早期建设的同类装置,P-l18位号泵的轴封密封采用PLAN54辅助冲洗方案,此方案为加压双端面密封系统,机封采用STB35A背靠背接触式湿式波纹管密封,如图3所示。  该方案从外部引入四效废水处理后的废液作为封水。封水从机封冲洗人口进入,然后从出口回流到封水系统中,给机封提供冷却、清洁、冲洗。封水的压力高于内部密封所承受的压力0.15MPa,这就会导致小部分的封水泄到被输送的介质中去,但是此部分量很小,可以忽略不计,但是在实际的使用过程中,常常出现介质外露和封水大量内漏的情况。  原因有两部分造成:  1)密封与泵腔相连的泵腔侧,空间狭小,介质流速低,给介质聚合提供一定的物理环境。而聚合后的固体颗粒导致O形圈和补偿机构出现故障。给机泵P-118的机封密封面带来致命的损伤。  2)机封冲洗水在机泵外部是个巨大封水循环系统,为所有的Plan54冲洗方案机泵提供封水,系统内有一台离心泵P-545集中提供循环动力,这就造成供给压力恒定,而封水系统中的其他机泵密封腔压力却不同,不能满足所有的阻封液的压力都高于内部密封所承受的压力0.15MPa。这样高压密封腔内的介质常常会由于工艺波动,而串入封水系统,进而造成整个封水系统的污染和管道阻塞;低压密封的封水内漏后,由废水处理装置产生的封水(非洁净水)就会污染工艺系统。  基于以上两个原因的合力作用使得封水大量进入介质当中,影响介质的工艺指标和浪费大量的封水。由于封水系统的庞大,这种泄漏的发现常常之后很长时间,一旦封水管路被污染堵塞到一定程度,介质就会经过两道密封面泄漏到大气当中,造成环境的污染和人员中毒的安全事故。在实际的使用过程中,也经常出现介质外泄漏的情况,给维护人员带来了很大的安全隐患。虽然在一定程度上可以比原来减少泄漏频次,但基于以上安全环保和工艺指标要求,新建丙烯腈装置该位号机泵不宜再采用PLAN54密封方案。  2.采用双端面干气密封方案  1)双端面干气密封采用工业氮气或工艺仪表风作为阻封介质,用气体阻塞替代传统的液体阻塞,气体外漏后对环境无任何污染;气体压力高于密封腔介质压力0.1~0.2MPa,可保证工艺液体介质实现零泄漏。  2)干气密封辅助系统中过滤精度为1μm的精密过滤器,可确保通入密封腔中的气体洁净、无任何杂质。  3)干气密封为非接触式密封,机封工作时产热少,不需要刻意要求管线及设置循环冷却措施给其降温就可正常工作。  从以上分析对比内容看,此位号机封虽然在技术上采用干气密封比接触式机械密封更具优势,但是干气密封对工艺操作要求较高,且价格比较昂贵,该密封方案不可取(见图4)。  3.采用PLAN21+PLAN53a密封冲洗方案  为了避免安全事故的发生或将其降到最小。由于介质的沸点为77.3℃,而工作温度为75℃,自冲洗液进入密封摩擦副后温度必定高于其沸点,无法形成稳定的液膜。决定改变原始设计,将PLAN11冲洗方案其改变为PLAN21冲洗方案。  PLAN21冲洗是介质从泵的出口通过限流孔板道、冷却最后回到泵腔的循环过程。介质冲洗液进入泵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腔内(见图5)。  冲洗方案21是所有单端面密封的标准冲洗方案。在方案中,工作介质从泵的出口经过限流孔板并冷却后被输送到密封腔,以便对密封进行冷却排空密封腔中的空气和蒸汽。然后流体从密封腔流回道输送的介质中。这种冲洗方案可以清洁机封与泵腔相邻处的密封腔,加速此腔内本来流动量很小的介质的流动量,减小了介质聚合的可能性。  将PALN52改为PLAN53a冲洗方式, 整个密封辅助系统由缓冲罐、组封液、机封、氮气压力源和冷却系统在组成。组封液从缓冲罐壳程进入机封两个密封面间的空间,对机封进行冷却和冲洗,保证了密封腔的洁净度,装在机封动环上面的螺纹环随轴一起高速旋转,带阻封液在回路内建立循环,带走机封上的热量。缓冲罐内的换热盘管在冷却水的作用下又将阻封液控制最佳工作温度。  持续不断供给的氮气源在减压阀作用后,保证缓冲罐壳程的压力长期稳定高于被密封介质压力0.14MPa,无论是内道密封面出现泄漏后,密封液会在压力的作用下进入密封腔内,还是外端密封液进入大气中,都会导致缓冲罐液位下降。当液位下降到设定值时,低液位就会报警,稳定的压力源在这段时间内保证了密封腔的压力,使得一段时间内介质不会泄漏,为处理机封提供了一定的反应时间;如果泄漏速率大或者氮气泄漏,也会导致压力报警器报警,工作人员可以立即停泵处理,这样在介质刚接触到第二道密封面的时候,就已经掌握其泄漏情况,而且泄漏的介质只会进入独立的缓冲罐,不会进入空气也不会影响其他的轴封系统。将安全隐患和环境污染的可能性降到最低。  四、结语  通过以上三种方案对比可知,采用PLAN21+PLAN53a密封冲洗方案, PLAN21冷却器只需要做一个温度套管即可,不但技术上实现容易,而且费用低廉。该位号机泵在采用第三种优化方案后,运行一年未出现泄漏,机封平均寿命达到1年以上,不但保证了装置的长、稳、满、优、安运行,还减少了操作和维护人员的安全隐患,降低了环境污染的可能性。  
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