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化工 机封 先容

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  化工 机封 介绍_能源/化工_工程科技_专业资料。化工运行部机封介绍 李文清 2018 年 3 月 5 日 机械密封工作原理、 类型介绍 什么是机械密封? 1.一种用于动设备中防止泄漏的零部件; 2.依靠弹性元件对动、静环端面压紧而达到防止泄漏

  化工运行部机封介绍 李文清 2018 年 3 月 5 日 机械密封工作原理、 类型介绍 什么是机械密封? 1.一种用于动设备中防止泄漏的零部件; 2.依靠弹性元件对动、静环端面压紧而达到防止泄漏的装置。 机械密封工作原理、 类型介绍 机械密封的基本结构 1.端面摩擦副,即动静环 2.弹性元件 3.辅助密封圈 4.传动件 5.固定件 机械密封工作原理、 类型介绍 机械密封的工作原理 通过弹性元件保证摩擦副紧密 贴合达到防止介质泄漏 保证密封性能必须要求 ? 摩擦副端面平面度、光洁度高 ? 摩擦副要紧密贴合 ? 静止件处得密封圈不泄漏 旋转部分 静止部分 泄漏点3 保证密封使用寿命 ? 润滑密封面 ? 减小摩擦—防止产生大量的 热 泄漏点1 泄漏点2 机械密封工作原理、 类型介绍 机械密封的种类 按使用条件分类 聚丙烯装置P301A/B/C 的机封属于高速密封 苯乙烯装置P124A/B/C 、P102A/B、P114A/B 、P115A/B等机泵的机 封属于高温密封 机械密封工作原理、 类型介绍 按结构分类 波纹管密封一般用 于介质温度比较高 的情形,聚丙烯装 置切粒机机封及苯 乙烯装置P102、 P114、P115、P124 等200℃左右介质采 用波纹管密封 机械密封工作原理、 类型介绍 弹簧密封 补偿环密封圈 补偿环 补偿原件为弹簧,由弹簧提供弹力 机械密封工作原理、 类型介绍 波纹管机械密封 去掉了补偿环密封圈及其摩 擦阻力,补偿环密封圈改至弹 簧座处,补偿环追随性提高, 而且避免了补偿环密封圈因轴 串、振动所产生的磨损。 波纹管,提供弹力 补 偿 环 密 封 圈 机械密封工作原理、 类型介绍 集装式机械密封 1.将机械密封、轴套、 压盖组合成一个整体。 定位快 安装时只需固定压盖、 轴套,取下定位块即 可。安装方便,排除 了安装不良的影响。 2.可在密封厂家进行 静压、运转试验 轴套 压盖 机械密封工作原理、 类型介绍 串联式机械密封 两套密封沿同一方 向布置,外侧密封为安 全密封,保证危险介质 不会泄漏到大气中。 个别时候也用于高 压场合。密封腔压力逐 级降低。 安全密封 机械密封工作原理、 类型介绍 双端面机械密封 两套密封面对面或背对背 安装在一起。 用于工作介质有毒、易燃、 易爆、易挥发、易结晶、高温、 低温,或气体、高真空度等场 合。 隔离液,压力高于 介质压力 两套密封之间形成一个密 封腔,在密封腔中引入封液: 堵封、润滑、冷却,选洁净、 润滑性好的封液介质。 冲洗方案介绍 PLAN 11 正向旁通自冲洗 方案描述 ? 从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗 ? 所有单端面密封的首选冲洗方案 采用原因 ? 密封腔散热,防止密封腔内介质气化 ? 卧式泵密封腔排气 ? 增加密封腔压力和液体气化余量 冲洗方案介绍 PLAN 11 正向旁通自冲洗 应用场合 ? 清洁液体、非聚合液体 注意事项 ? 直径至少为3毫米的节流孔板 ? 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺 寸来增加气化余量 ? 管道在12点位置将冲洗液引至密封 端面 ? 典型的故障模式是节流孔板堵塞 – 检 查管道末端的温度。 41 冲洗方案介绍 PLAN11是泵出口自冲洗,冲洗液不带冷却,由于机封的热量 用机封冲洗液带走,所以温度大于80℃的介质不适合采用。 冲洗液直接带入机封端面,所以带颗粒的介质也不适合采用。 聚丙烯装置有如下泵采用PLAN11冲洗方案 P601A/B 苯乙烯装置有如下泵采用PLAN11冲洗方案 P101A/B、P127A/B 这几个泵介质都是温度较低的干净水 冲洗方案介绍 PLAN32 注入式冲洗 方案描述 ? 引入外部清洁液体对密封进行冲洗 采用原因 ? 密封腔散热 ? 从密封腔去除固体颗粒 ? 增加密封腔压力和液体气化余量 冲洗方案介绍 PLAN32 注入式冲洗 ? 不干净或被污染的液体、纸浆 ? 高温工况 ? 易聚合或氧化液体 ? 适用于单端面密封的高温泵,易结晶、含固体 颗粒(碱,胺,易结晶流体)或腐蚀性介质泵 注意事项 ? 外冲洗应连续,包括启动停车 ? 应与小间隙喉套配合使用,以保持压力 或维持流速 ? 成本高,只冷却则不选用该方案 冲洗方案介绍 聚丙烯装置有如下泵采用PLAN32冲洗方案 P501A/B、P502A/B 这两个泵输送介质为带聚丙烯颗粒的工艺水,通过外 接新鲜水进行机封冲洗。 冲洗方案介绍 PLAN23 介质循环冲洗 方案描述 ? 从内部泵送装置经冷却器对密封 进行冲洗 ? 热水工况的标准冲洗方案(高于 80℃的水润滑性较低,会造成 密 封端面的严重磨损) 冲洗方案介绍 PLAN23 介质循环冲洗 采用原因 ? 低负载,高效冷却 ? 增加气化余量 ? 提高水的润滑特性 应用场合 ? 高温工况,热烃 ? 高于80℃的锅炉给水和热水 ? 清洁的非聚合液体 50 冲洗方案介绍 PLAN23 介质循环冲洗 注意事项 ? 密封冷却器和管道必须在最高处 进行排气 – 起动之前排气 ? 以并流方式布置管道以减小压头 损失 ? 密封腔需要小间隙的喉部衬套以 隔绝工艺流体 ? 易凝结和高粘度介质慎用(可用 PLAN21或用蒸汽作为冷却介质 ) 51 冲洗方案介绍 聚丙烯装置有如下泵采用PLAN23冲洗方案 P603A/B 苯乙烯装置有如下泵采用PLAN23冲洗方案 P201A/B、P303A/B、P307A/B、P126A/B、 P606A/B 这些泵输送介质是温度在100℃左右的热水,通过循 环水进行冲洗液的冷却。 冲洗方案介绍 PLAN21 带换热器正向自冲洗 方案描述 ? 从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进 行冲洗 ? 冷却器在11方案冲洗基础上加强了散热 采用原因 ? 密封冷却 ? 降低液温以增加液体气化余量 ? 减少结焦 冲洗方案介绍 PLAN21 带换热器正向自冲洗 应用场合 ? 高温工况,通常低于177℃ ? 高于80℃的热水 ? 清洁的非聚合液体 注意事项 ? 先开冷却水,再开车 ? 降温不要导致晶体析出或变高黏度 ? 水冷式/翅片管式:缺水场合下可 采用翅 片管式,又叫风冷式 ? 同样条件下,比热容小的介质降温 较多 ? 以串流方式布置管道以加大传热 46 冲洗方案介绍 PLAN21是泵出口自冲洗,冲洗液带冷却器,在聚丙烯和苯乙 烯装置没有单独用该冲洗方案的机泵,有和双端面机封冲洗 方案PLAN52组合的双冲洗方案。 冲洗方案介绍 PLAN52 储罐缓冲液循环系统 方案描述 ? 流经封液罐的无压缓冲液循环 ? 流体通过双封中的泵效环驱动循环 采用原因 ? 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 ? 不允许工艺介质污染 冲洗方案介绍 PLAN52 储罐缓冲液循环系统 使用场合 ? 与无压双密封(串联)一起使用 ? 高饱和蒸汽压液体、轻烃 ? 危险或有毒流体 ? 导热流体 注意事项 ? 管道回路必须自行排气至接近大 气压力的气体回收/火炬系统 ? 工艺流体蒸气压力通常大于封液 罐压力 62 冲洗方案介绍 PLAN52 储罐缓冲液循环系统 监测功能 ? 正常工作状态:内侧密封泄漏 (微量),气化,从储罐顶部排 气口通过节流孔板引向火炬;或 漏入缓冲液,导致液位上升 ? 内侧密封失效,压力开关报警( 气化),高液位开关(选配)报 警(不气化) ? 外侧密封失效,则缓冲液泄漏至 大气,储罐内液位降低 冲洗方案介绍 聚丙烯装置有如下泵单独采用PLAN52冲洗方案 P301A/B/C/D、P302A/B、P304A/B 苯乙烯装置有如下泵单独采用PLAN52冲洗方案 P301A/B、P404A/B、P306A/B、P310A/B、P601、 P602、P603、P604、P610、P130 苯乙烯装置有如下泵采用PLAN21+52冲洗方案 P102A/B、P103A/B、P114A/B、P115A/B、 P117A/B、P118A/8、P119A/B、P120A/B、 P124A/B/C、P128A/B、P308A/B、P401A/B、 P403A/B、P407A/B 冲洗方案介绍 PLAN53A 储罐隔离液循环系统 方案描述 ? 流经储罐的加压隔离液循环 ? 液体通过双密封中的泵效环驱动 循环 采用原因 ? 隔离工艺流体 ? 工艺流体零排放 冲洗方案介绍 PLAN53A 储罐隔离液循环系统 使用场合 ? 与加压双封一起使用 ? 高饱和蒸汽压液体,轻烃。 ? 危险或有毒液体 ? 不干净、研磨性或聚合液体 注意事项 ? 隔离液必须与工艺流体兼容 ? 封液压力高于介质至少1.4bar( 一般 0.14~0.41MPa) ? 开车前:必须先充满缓冲液 ? 补液:根据液位刻度线,用移动式补液 泵从补液口补液 冲洗方案介绍 PLAN53A 储罐隔离液循环系统 监测功能 ? 正常状态:压力表显示值高于泵 腔介质压力 0.14~0.41MPa ? 内侧密封失效,低液位开关报警 ,低报压力开关报警,压力表显 示值与泵腔介质压力接近一致 ? 外侧密封失效:低液位开关报警 ,低报压力开关报警,压力表显 示值低于泵腔介质压力值 冲洗方案介绍 苯乙烯装置有如下泵采用PLAN53A冲洗方案 PA102A/B、PK401A/B、PK402A/B 冲洗方案介绍 PLAN53B 储罐隔离液循环系统 方案描述 ? 加压的隔离液循环附带蓄能器 ? 液体通过双密封中的泵效环驱动循环 采用原因 ? 隔离工艺液体 ? 工艺流体零排放 ? 压力高于53A方案 冲洗方案介绍 PLAN53B 储罐隔离液循环系统 应用场合 ? 与加压双封一起使用 ? 高饱和蒸汽压液体,轻烃 ? 危险或有毒液体 ? 导热流体 ? 不干净、研磨性或聚合液体 注意事项 ? 在起动之前必须对管道回路进行充分排气 ? 必须始终对蓄能器加压,通常通过充气进行 ? 隔离液必须与工艺介质兼容 ? 定期监控隔离液压力 – 当压力下降时手动 加 液、加压 70 冲洗方案介绍 聚丙烯装置有如下泵采用PLAN32+53B冲洗方案 P200、P201、A301 采用的白油作为隔离液,通过白油泵给充能活塞加压,保 证密封内的压力永远稍微大于介质压力,有效防止介质 外漏的风险 。而白油漏入介质一侧不影响产品质量。正 常情况下,保持充能活塞的下降量不大于一定值则说明 机封正常好用,如活塞下降量过大,则说明白油与介质 间机封存在泄漏情况。 冲洗方案介绍 P201还有一套安全密封,冲 洗方案为PLAN52,同样使用 白油作为隔离液,安装在主机 封外,密封活塞内的加压白油, 如若主机封和加压活塞都失效 时,丙烯泄漏到白油侧则可通 过安全密封的密封油罐可见气 相丙烯。如安全密封的密封油 罐的油位经常满,则说明加压 白油通过安全密封泄漏至安全 密封油罐。 干气密封介绍 ? 串联式泵用干气密封(机械+干气密封) 机械密封 干气密封 干气密封介绍 ? 串联式泵用干气密封(机械+干气密封) 靠介质侧布置机械密封,为主密封,外侧布置干气密封,为抑制 密封。干气密封的工作气体为缓冲气,plan71采用主密封泄漏介质 挥发成的气体作为缓冲气,plan72由外部气源提供(P0.05MPa) 。使用缓冲气的目的是利于端面气膜的形成,同时可稀释并带走主 密封的泄漏介质,使介质不会泄漏到大气中或污染干气密封。而是 从CSV(抑制密封排气口)或CSD (抑制密封排液口)流向排放系 统。 基本原理 干气密封介绍 苯乙烯装置P108A/B高速泵采用的是串联式泵用干气密封,采用的 是PLAN11+72+75的方案,一级密封(机械密封)是冲洗介质直接 从泵出口端引入对机械密封摩擦副进行冲洗冷却,带走所产生热量。 二级密封通过引入氮气气源,通过减压阀和流量计控制氮气压力为 0.2Mpa和流量500NL/h,设置收集罐和压力高报警开关,可以及时 通过压力高报警和流量超量及时发现密封泄漏,同时可以防止苯介 质直接泄漏到大气。 干气密封介绍 ? PLAN72+75控制系统 干气密封介绍 干气密封介绍 干气密封介绍 ? 双端面泵用干气密封 两端干气密封 腔体内为氮气 干气密封介绍 ? 双端面泵用干气密封 ?内外侧各布置一套 干气密封,可以背靠背 或面对面安装。干气密 封的工作气体来自外部 氮气。氮气压力高于泵 腔压力,用“气” 封 “ 液 ” 实现阻止 密封泵 腔内介质外漏 的目的。 基本原理 ?现场不需 ?主要用于有毒、 要火炬条件 。 ?可实现介 质的零泄漏 。 ?控制系统 简单,造价 低。 优点 易燃易爆、压力不 高的清洁介质,特 别适用于不允许封 液对物料有污染的 食品加工和医药加 工过程。 介质应用 范围 干气密封介绍 干气密封介绍 干气密封介绍 苯乙烯装置P125采用的是有压双端面干 气密封,采用的是PLAN74的方案,分2 路氮气分别密封端面。高于泵腔压力控制 在0.2Mpa,不需要排气至火炬系统。

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