在流體機械中,工作條件最苛刻的部件要算機械密封。在高溫、高壓、易腐蝕等部分實現靜密封已經比較困難,要求在高速旋轉中,在幾毫米寬的密封端面上實現動密封就更加困難了。為了解決這個棘手的問題,經過長期的實踐,人們找到了兩個途徑:一是從機械密封的結構和材料入手,使其適應苛刻的工作條件。二是添加輔助系統,使機械密封的效果大大提高,使用范圍和條件也更加寬廣。
添加輔助系統對機械密封這種做法花費的代價較高,盡管如此,仍不能從根本上解決問題。一旦密封失效,后果嚴重。另外一種途徑是通過輔助設施改善工作環境。就目前而言,實際工作中不用任何輔助設施的機械密封實屬罕見。通過輔助設施,將某些苛刻的工作環境改變為密封能接受的環境,進行沖洗對機封的長周期溫度運行有很大幫助:1.沖洗以散熱。必須控制液封產生的熱量。這可以通過用液體沖洗密封腔以帶走熱量并控制溫度上升而實現。2.降低液溫。在某些情況下,液溫過高以致影響了密封性能。在此類情況下,必須降低溫度以提高液體的性能。3.改變密封腔壓力。在某些情況下,需要增加或降低密封腔壓力以提高性能。這可以通過控制蒸發或減少密封件的熱負荷實現。4.清潔工藝液體。如果工藝液體包含不適當的固體顆粒或污染物,則需要清潔密封腔內的液體。在極端的情況下,可能還需要從密封系統外部提供清潔的液體。5.控制密封件的大氣側。由于工藝液體與大氣接觸,因此它們可能會凝固、結晶或結焦,影響密封性能。為防止與大氣相互作用,以免對密封性能產生不利影響等。
參照目前執行的最新標準API Std 682 標準,總結歸納各沖洗方案的特點如下:
單端面機械密封:
PLAN 01(單端面自沖洗,泵內沖洗,機封無接口)
PLAN02(夾套冷卻伴熱,靠熱傳導降溫,機封無接口)
PLAN11(自沖洗,機封有1處接口)
PLAN12(自沖洗,機封有1處接口,帶過濾器)
PLAN13(反向沖洗,機封有1處接口,適用立式泵)
PLAN14(正+反向沖洗,機封有2處接口)
PLAN21(帶冷卻的自沖洗,機封有1處接口)
PLAN22(帶冷卻的自沖洗,機封有1處接口,帶過濾器)
PLAN23(帶泵送環的內部沖洗,機封有2處接口)
PLAN31(帶懸液分離器的自沖洗,機封有1處接口)
PLAN32(外沖洗,機封有1處接口)
PLAN41(帶懸液分離器、換熱器的自沖洗,機封有1處接口)
雙端面機械密封:
PLAN 52(帶無壓緩沖罐的串聯式密封,機封有2處接口)
PLAN53A(帶有壓密封液的雙端面密封,機封有2處接口)
PLAN53B(強制循環密封液的雙端面密封,機封有2處接口)
PLAN53C(帶增壓罐的雙端面密封,機封有2處接口)
PLAN54(采用外引密封液的雙端面密封,機封有2處接口)
PLAN55(采用外引密封液的雙端面密封,機封有2處接口,緩沖液不加壓)
冷卻密封:
PLAN 61(預留PLAN 72接口,用絲堵塞住)
PLAN 62(外沖洗或急冷防止密封面堆積固體顆粒,機封有2處接口)
PLAN 65A(帶液位變送器,測量密封泄露量,機封有2處接口)
PLAN 65B(有排液閥控制泄漏,機封有2處接口)
干氣密封:
PLAN 71(預留PLAN 72接口,用絲堵塞住)
PLAN 72(采用隔離氮氣用于易揮發介質的串聯式干氣密封)
PLAN74(雙端面干氣密封)
PLAN75(用于不易揮發介質的串聯式干氣密封)
PLAN76(采用外引密封氣的串聯式干氣密封)
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