探析离心泵机械密封辅助系统及其工艺改造.doc

1、1探析离心泵机械密封辅助系统及其工艺改造【摘要】该文结合笔者的实际工作，分析了离心泵机械密封辅助系统的主要功能；对离心泵机械密封辅助系统的有效方案进行了探讨；最后进行了离心泵机械密封辅助系统的工艺改造分析，并以实例说明了离心泵机械密封辅助系统在精细化工中的应用效果，以供同行参考借鉴。 【关键词】离心泵 机械密封辅助系统 功能 工艺改造 中图分类号：TH311 文献标识码： A 文章编号： 在精细化工中，要求机械必须具有很好的密封性能。为了使机械的密封能够具有很长的使用寿命，一般情况下，除了改善密封的材料及结构外，最常用而且经济有效的方法是正确的使用机械密封辅助系统。机械密封系统在引入一套附属设

2、备后，可以改善密封件处于的工作环境的，可以调节并控制介质种类、压力、温度、腐蚀性以及粘度、含杂质浓度以及粒度、危险危害度，从而将严格的高参数工作编程一般的工作，密封的工作环境得到改善，从而提高了密封的使用寿命，保证了机械密封的工作安全性、稳定性以及安全性。 一、离心泵机械密封辅助系统具备的主要功能 通常之下，对于离心泵的机械密封装置，其由主密封与副密封，还有辅助系统构成。主密封的作用是密封管道内的工作介质，副密封的作用是是辅助主密封对管道内介质进行密封，辅助系统确保主、副密封具2有一个良好的密封环境，使主密封能够在优良的环境下工作。机械密封辅助系统能够从清除杂质、对温度进行控制和流体替代者三方

3、面对机械密封进行有效的控制与改善。 1.清除杂质功能 在某些精细化工生产之中，通过离心泵泵送的管道介质一般会存在一些杂质，主要有固体颗粒、污垢或者结晶物，此类杂质使密封件的损坏加快，要运用措施清除。通过外冲洗让固体杂质很难进入密封面。当介质内杂质量较多、温度高的时候，一般运用此方法；当密封介质到了密封室之前，运用过滤器把固体杂质除去。过滤器常用到杂质浓度低于2的场所，不然过滤器要反复清洁再生，通常是 10-50um；进行温度的控制，避免结晶，对于那些溶剂泵密封，常运用此法。比如某联合站现在运用外冲洗法，就是把清水注入到密封室实施冲洗，进而有效控制机械密封的温度，还除去杂质。 2.温度控制功能

4、辅助系统可以通过冲洗、冷却、背冷和循环等这些方式进行温度控制。其中冲洗是对辅助系统进行温度控制和提高机械密封使用寿命的最有效的措施。冲洗还能带走这一系统出现的热量，减少了轴封箱温度，避免液膜汽化，改进了润滑条件，以免杂质累积以及出现气囊。根据冲洗液的来源，冲洗包括外冲洗以及内冲洗。 3.流体替代功能 基于一些特定工况之下，单端面密封不能达到具体生产的密封标准，应该运用有压或者无压双重密封，带入阻塞、缓冲流体取代被密封的介3质，有下面的一些状况：润滑性比较差或者没有润滑性的某些介质；存在爆炸或者毒性危险性的某些介质；容易产生较强腐蚀性的某些介质。 二、离心泵机械密封辅助系统方案探析 为了增加机械

5、密封的运用周期，不仅能改善密封件的结构及其材料，同时正确运用机械密封辅助系统也是最合理、经济的一种方法，基于笔者长久的工作实际，特给出机械密封通常运用的如下的辅助系统方案，同时就其使用给出分析。 第一种有效的系统方案为 PLAN11。首先由泵出口引出，然后通过孔板到密封，进行密封端面冲洗之后到入泵腔，一般地，粘度比较低以及温度不高于 80的干净液体之中，对其进行运用，在立式泵中，不能对其运用。 第二种有效的系统方案是 PLAN21。首先通过泵出口引出，然后经过孔板和冷却器达到密封腔，经过冲洗之后达到泵腔。其换热负荷通常比较高。不应用到介质温度不低于 160的工况。 第三种有效的系统方案为 PL

6、AN23。其循环液首先经过泵送环由密封腔引出，通过冷却器顺利回到密封腔。其是局部循环换热，换热负荷相当低于 PLAN21 系统，能取代 PLAN21 系统。应该用到高温介质的工况。 第四种系统方案：PLAN32。通过外供的冲洗液进入到密封腔，进行冲洗密封。于存在污染物、固体颗粒的场所里，会经常用到。进行冲洗液的选用之时，冲洗液不可对介质造成污染，冲洗液耗量比较高。 第五种系统方案：PLAN52。经过外部储液器往无压双重密封给予缓4冲液。运行顺利之时，泵送环进行维持循环。缓冲液压力比密封腔内液体的压力小。经常用在无压双重密封，用在轴封系统具有比较高的可靠性地方。无压双重密封的内侧密封是第 1 道

7、密封，如同内装式密封。第2 道密封腔之中注满出于缓冲罐的液体。第 2 道密封或者内侧密封一旦失效都能发生警告。还能用在泵送介质压力比较大，但单级密封达不到要求的工况。正确的调节进行缓冲液压力，有效的控制单级密封的对应的压差，从而保证单级密封的承压满足要求。 第六种系统方案：PLAN53。其经过外部储液器往有压双重密封给予隔离液。运行顺利之时，泵送环进行维持循环。储液器压力要比密封腔中液体压力大 005-015MPa。进行双封工作的时候，应增设此辅助系统，运用到易爆、剧毒、易燃或者易挥发介质的外泄。在干净的隔离液内，双封的弹性补偿元件经常处于其中，在介质中存在结晶或者固体颗粒的情况下，双封的运用

8、要求能够达到，对于泵送介质是清洁没有固体颗粒、有结晶的这种情况，串封配置这个系统还能用到双封的某些工况情况会让隔离液少量到入工作介质。进行使用之时，要大力注意。 第七种系统方案：PLAN54。通过有压的外部系统给予干净液体，循环由外部压力系统或者泵得以完成。储液器压力要比被密封介质大005-015MPa。隔离液循环充分性提升，密封工作可靠性增加。在PLAN53 系统工况中会常用到。 第八种系统方案：PLAN62。其通过外供急冷液对密封面大气侧进行冲洗，防止泄漏液体于大气侧之处出现结晶。对于急冷液，其能运用低压蒸气或者清洁水，经常用到低温介质，需保温介质、容易结晶介质的5输送场所，避免出现外部结

9、晶或者结冰以及内部凝固的这些问题。 三、离心泵机械密封辅助系统的工艺改造分析 本文通过生产丁二烯的装置实例进行说明，合理分析离心泵机械密封辅助系统在其中的改造应用。以前的生产装置的机封使用寿命一般为2 周左右，严重影响系统的安全运行。基于合理的分析，对其实施正确改进。对动静环辅助密封实施二次设计，把聚四氟乙烯楔形环当成动环辅助密封，同时也把聚四氟乙烯形环加撑环结构当成静环辅助密封。重新选择等静压石墨和耐高温不失弹的 Cr17Ni4Cu4Nb 作为动环和弹簧的材料。并且有效加宽密封面。进行若干密封的参数修正，进行密封结构的优化。进行以上的改造，新机封结构使弹簧比压、端面比压及 PV 值得到有效减

10、少。新机封存在适宜的弹簧比压，介质比压一旦产生波动或者很小时，其仍可以维持一定的端面比压，从而使密封不产生泄露。而 PV 值的作用是衡量机械密封的耐磨性和耐热性的一个因素。如果 PV 值超过一定的程度并且逐渐变大时，会使端面摩擦更大，产生更多的摩擦热，致使摩擦副环温度升高，如果超过所用材料的强度极限，则会破坏端面。与此同时，如果温度过高，则会使端面的液膜汽化，密封失效。新结构机封能使工作中系统的 PV 值得到减少，端面会维持半液摩擦情形，摩擦副环温度变小，机封端面的粘着磨损得以避免，还防止太高的温度致使材料的硬度变低，加剧磨粒的磨损得以避免。 四、总结 综上所述，为了提高机械密封的使用周期，在实践中，应当掌握好6机械密封辅助系统的三种主要功能的使用方法，改善和调整密封工况，合理的利用辅助系统改造方法。该文结合实例，分析了离心泵机械密封辅助系统的工艺改造，有效提升了经济效益。 参考文献 1郑小挺.离心泵机械密封辅助系统的选用J.化工设计，2005，15（1）：24-28 2程功.现代机械密封技术闯关N. 中国乡镇企业报，2011 3肖军.谈离心泵的机械密封及其控制J.液压气动与密封2010,30(5)