1、機械密封輔助系統(tǒng)方案,概論,2,一套完整的密封系統(tǒng),輔助系統(tǒng)的作用,為機械密封創(chuàng)造更有利的環(huán)境 沖洗以散熱 降低液溫 改變密封腔壓力 清潔工藝流體 控制機械密封的大氣側,提供檢測和控制密封泄漏的方法 捕捉和/或防止泄漏 檢測泄漏 將泄漏引導至適當的收集或處理系統(tǒng) 為密封環(huán)境提供除工藝流體之外的液體,API 682標準機械密封沖洗方案,密封輔助系統(tǒng)的應用,1、單端面密封 沖洗 /儲液 quench PLAN01;02;11;12;13;14;21;22;23;31;32;41 PLAN61;62;65,2、雙端面密封 串聯結構 PLAN51;52,3、雙端面密封 背對背結構 PLAN53A;53

2、B;53C;54,4、氣體（介質）密封 PLAN71;72;74;75;76,01方案,方案描述 從泵出口處對密封腔進行內部沖洗 操作與11方案類似。,作用 密封腔散熱 臥式泵密封腔排氣 降低液體在11方案的暴露管道中凍結或聚合的風險。,應用場合 清潔、溫度適中的液體。 與單密封件一起使用，極少與雙密封件一起。,注意 通常無法對密封端面進行直接沖洗，散熱能力有限。,02方案,方案描述 沒有沖洗的密閉密封腔。,作用 簡單 無需環(huán)境控制。,應用場合 適當溫度的大腔或喉部敞開式密封腔。 清潔的液體。,注意 工藝介質必須距離沸點有足夠的余量以避免氣化。 高溫工況密封腔夾套或需要不間斷冷卻。 經常與蒸汽

3、急冷、62方案一起使用。,11方案,方案描述 從泵出口經節(jié)流孔板對密封進行沖洗。 默認單密封沖洗方案。,作用 密封腔散熱 臥式泵密封腔排氣 增加密封腔壓力和液體氣化余量。,應用場合 一般應用于清潔液體。 非聚合液體。,注意 使用直徑至少為0.125英寸（3毫米）的節(jié)流孔板。 通過適當的節(jié)流孔板和喉部襯套的尺寸來增加氣化余量。 通過管道在12點位置將沖洗液引至密封端面。,12方案,方案描述 從泵出口通過過濾器和節(jié)流孔板到密封腔的循環(huán)。 應用場合 應用于僅偶爾帶有顆粒的介質。 不推薦,13方案,方案描述 從密封腔經節(jié)流孔板至泵入口的再循環(huán)。 立式泵的標準沖洗方案。,作用 立式泵的持續(xù)密封腔排氣。

4、密封腔散熱。,應用場合 立式泵。 密封腔壓力大于吸入壓力。 適當溫度液體和適度固體顆粒。 非聚合液體。,注意 在起動立式泵之前對管道回路進行排氣。 使用直徑至少為0.125英寸（3毫米）的節(jié)流孔板。 通過適當的節(jié)流孔板和喉部襯套的尺寸來降低密封腔壓力。 典型的故障模式是節(jié)流孔堵塞 檢查管道末端的溫度。,14方案,方案描述 密封沖洗通過節(jié)流孔板從泵出口并再次循環(huán)至泵入口。 結合11方案和13方案。,作用 立式泵的持續(xù)密封腔排氣。 密封腔散熱。 增加密封腔壓力和液體氣化余量。,應用場合 立式泵密封。 適當溫度下清潔的非聚合液體。,注意 使用直徑至少為0.125英寸（3毫米）的節(jié)流孔板。 通過適當的

5、節(jié)流孔板和喉部襯套的尺寸來增加氣化余量。 沖洗應當引至密封端面。 在起動立式泵之前對管道回路進行排氣。 典型的故障模式是節(jié)流孔堵塞 檢查管道末端的溫度。,21方案,方案描述 從泵出口經節(jié)流孔板和冷卻器對密封進行沖洗。 冷卻器11方案沖洗中加強了散熱。,作用 密封冷卻。 降低液溫以增加液體氣化余量。 減少結焦。,應用場合 高溫工況，通常低于350（177）。 高于180（80）的熱水。 清潔的非聚合液體。,注意 密封冷卻器和管道必須在最高處進行排氣 起動之前排氣。 使用直徑至少為0.125英寸（3毫米）的節(jié)流孔板。 通過適當的節(jié)流孔板和喉部襯套的尺寸來增加氣化余量。 定期監(jiān)控設備入口和出口溫度，

6、它能反映堵塞或結垢的跡象。,22方案,13,方案描述 從泵出口經過濾器、節(jié)流孔板和冷卻器對密封進行沖洗。 冷卻器11方案沖洗中加強了過濾和散熱。 應用場合 應用于僅偶爾帶有顆粒的高溫介質。 不推薦,21、22方案配套換熱器,14,Heat exchanger WDK 熱交換器,Heat exchanger HRV 熱交換器,23方案,方案描述 從內部泵送裝置經冷卻器對密封進沖洗。 熱水工況的標準沖洗方案。,作用 低冷卻器負載下高效的密封冷卻。 增加氣化余量。 提高水的潤滑特性。,應用場合 高溫工況，熱烴。 高于180（80）的鍋爐給水和熱水。 清潔的非聚合液體。,注意 密封冷卻器和管道必須在最

7、高處進行排氣 起動之前排氣。 密封腔需要小間隙的喉部襯套以隔絕工藝流體。 切向密封壓蓋旋塞應當從底部入，從頂部出。 定期監(jiān)控冷卻器入口和出口溫度，作為反映堵塞或結垢的跡象。 含鐵的工藝流體在經過冷卻器之前應先流經磁性分離器,23方案管道布置措施,16,盡可能減少管道損耗 大直徑管道 傾斜管道 長彎曲半徑,高點排氣,立式 設備,臥式 設備,0.45 - 0.6米,最長0.9米,低點排放,23方案配套換熱器,17,Heat exchanger WDK 水冷換熱器,Heat exchanger HRV 水冷換熱器,Heat exchanger WED 水冷換熱器,Heat exchanger WE

8、水冷換熱器,Heat exchanger WEL 空冷換熱器,23方案配套換熱器,18,SPF系統(tǒng),31方案,方案描述 從泵出口經旋液分離器對密封進行沖洗。 離心分離出的固體顆粒返回泵入口。,作用 密封腔散熱 從沖洗液和密封腔去除固體顆粒。,應用場合 不干凈或被污染的液體，含有砂子或管渣的水。 非聚合液體。,注意 對于比重為工藝流體兩倍的顆粒，旋液分離器的效果最佳。 密封腔壓力必須非常接近吸入壓力，以保持適當的流量。 管道布置中應當不包含節(jié)流孔板，不需要對密封腔排氣。 典型的故障模式是分離器或管道堵塞 檢查管道末端的溫度。,31方案配套旋液分離器,20,Cyclon Seperator ZY6

9、1 懸液分離器,Cyclon Seperator ZY62 懸液分離器,Cyclon Seperator ZY203 懸液分離器,32方案,方案描述 從外部清潔源對密封進行沖洗。,作用 密封腔散熱 從密封腔去除固體顆粒。 增加密封腔壓力和液體氣化余量。,應用場合 不干凈或被污染的液體、紙漿。 高溫工況。 聚合和/或氧化液體。,注意 使用喉部襯套尺寸去保持壓力或維持流速。 為了增加流體氣化余量，應調節(jié)注入壓力。 注入流體必須與工藝流體兼容。 定期監(jiān)控控制系統(tǒng)是否存在閥門關閉或堵塞的跡象。,41方案,方案描述 從泵出口經旋液分離器和冷卻器對密封進行沖洗。 結合21方案和31方案。,作用 密封件冷卻

10、。 從沖洗液和密封腔去除固體顆粒。,應用場合 高溫工況，通常低于350（177）。 不干凈或被污染的液體，含有砂子或管渣的水。 非聚合液體。,注意 密封冷卻器管道必須在最高點進行排氣 起動之前排氣。 對于比重為工藝流體兩倍的顆粒，旋液分離器的效果最佳。 密封腔壓力必須非常接近吸入壓力，以保持適當的流量。 典型的故障模式是分離器或管道堵塞 檢查管道末端的溫度。,51方案,23,方案描述 由外部蓄液罐提供無循環(huán)的急冷液。 應用場合 應用于與空氣接觸后易結晶的介質。,52方案,方案描述 流經封液罐的無壓緩沖液循環(huán)。 流體通過雙封中的泵效環(huán)驅動循環(huán)。,作用 外側密封作為主密封的安全后備。 零至極低的工

11、藝介質排放。 不允許工藝介質污染。,應用場合 與無壓雙密封（串聯）一起使用。 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒流體。 導熱流體。,注意 管道回路必須自行排氣至接近大氣壓力的氣體回收/火炬系統(tǒng)。 工藝流體蒸氣壓力通常大于封液罐壓力。 緩沖液體必須與工藝泄漏液體兼容。 上升的排氣壓力指示主密封泄漏。 封液罐位計指示外密封泄漏。,53A方案,方案描述 流經封液罐的加壓隔離液循環(huán)。 液體通過雙密封中的泵效環(huán)驅動循環(huán)。,作用 隔離工藝流體。 工藝流體零排放。,應用場合 與加壓雙封一起使用。 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒液體。 導熱流體 不干凈、研磨性或聚合液體。 混合器或攪拌器。 真空工況。

12、,注意 管道回路必須能夠在封液罐最高處自排氣。 始終對封液罐加壓，最大充氣壓力為150 - 200 psi（10 - 14 bar） 隔離液必須與工藝流體兼容。 封液罐液位計指示內側和外側密封泄漏。,52、53A方案管道布置措施,26,盡可能減少管道損耗 大直徑管道 傾斜管道 長彎曲半徑,立式 設備,臥式 設備,1 - 2米,最長1.2米,低點排放,熱虹吸效應,27,依靠比重差循環(huán),機械密封 產生熱量,罐子帶有冷卻盤管,冷卻水,注意 : 介質粘度 18mm 管道配置 低阻力,1 .2 m,52、53A方案配套熱虹吸容器,28,Thermosiphon systems 熱虹吸系統(tǒng) (API Pl

13、an 52, 53A ),TS1016,TS2000,TS6000,53B方案,方案描述 加壓的隔離液循環(huán)附帶氣囊式蓄能器。 液體通過雙密封中的泵效環(huán)驅動循環(huán)。,作用 隔離工藝液體。 工藝流體零排放。 壓力高于53A方案。,應用場合 與加壓雙封一起使用。 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒液體。 導熱流體 不干凈、研磨性或聚合液體。,注意 在起動之前必須對管道回路進行充分排氣。 必須始終對蓄能器加壓，通常通過充氣進行。 隔離液必須與工藝介質兼容。 定期監(jiān)控隔離液壓力 當壓力下降時手動加液。,53B方案系統(tǒng),30,Closed loop systems 閉式循環(huán)系統(tǒng) (API-Plan 53B

14、),蓄能器充氣工具,31,蓄能器的測試和充氣工具,53C方案,方案描述 加壓的隔離液循環(huán)附帶活塞式蓄能器 液體通過雙密封中的泵效環(huán)驅動循環(huán)。,作用 隔離工藝流體。 工藝流體零排放。 壓力高于53A方案。 系統(tǒng)壓力的動態(tài)跟蹤。,應用場合 與加壓雙封一起使用。 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒液體。 導熱流體。,注意 在起動之前必須對管道回路進行充分排氣。 信號管線必須能夠承受工藝介質污染而不堵塞。 隔離液必須與工藝介質兼容。 液位計指示內側和外側密封泄漏。,DRU 壓力調壓器,33,DRU 2063,?,結構與功能,DRU 壓力調壓器,34,專為運行壓力不斷變化的工況配置的系統(tǒng) 增壓功能通過

15、活塞位置的調整，為密 封腔體加壓； 壓力水平運行時，自動調整，保持密 封腔體始終高于介質壓力； 循環(huán)系統(tǒng) 由循環(huán)泵強制循環(huán)，或通過 密封的羅紋泵自循環(huán)； 泄漏補償活塞位置的變化，可自動補 償泄漏損失； 冷卻效果 具有完整的熱交換功能。,DRU 壓力調壓器,35,密封腔體內的 介質壓力,密封,冷卻,緩沖液,DRU 壓力調壓器,36,DRU 壓力調壓器,37,密封,補液,補液 不影響緩沖液的壓力,53C方案,38,54方案,方案描述 加壓隔離液通過外部系統(tǒng)循環(huán)。,作用 隔離工藝流體。 工藝流體零排放。 密封無法產生循環(huán)。,應用場合 與加壓雙封一起使用。 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒液體。

16、導熱流體 不干凈、研磨性或聚合液體。 混合器或攪拌器。,注意 在起動之前必須對管道回路進行充分排氣。 必須始終對循環(huán)系統(tǒng)加壓并提供能量。 隔離液必須與工藝介質兼容。 循環(huán)系統(tǒng)液位計指示內側和外側密封泄漏。,54方案油站,40,54方案油站原理圖,41,到密封,來自密封,61方案,42,方案描述 配有堵頭的急冷接口，備買方使用。,62方案,方案描述 密封大氣側的外部急冷。 急冷流體通常是蒸汽、氮氣或水。,作用 防止固定顆粒在密封的大氣側積聚。 防止結冰。,應用場合 與單密封一起使用。 氧化液體或結焦的液體。 熱烴。 結晶液體或鹽析液體。 腐蝕性。 低于32（0）的冷液體。,注意 急冷入口應當位于

17、壓蓋頂部，排放口/出口應當在底部。 急冷壓力應限于3 psi（0.2 bar）或更低。 使用密封大氣側的急冷陳套將急冷流體引導至密封排放口。 定期監(jiān)控，檢查是否有閥門關閉、管道阻塞狀況。,PLAN51、62急冷罐,44,Type 1000,Type 3000,Plan65,45,方案描述 泄漏檢測 應用場合 應用于在大氣側帶有節(jié)流襯套的單端面密封。,PLAN65儲液罐,46,71方案,47,方案描述 配有緩沖氣接口的堵頭，備買方使用。 應用場合 應用于烴類介質。,72方案,方案描述 未加壓緩沖氣體控制系統(tǒng)。 安全密封通常采用氮氣作為緩沖氣體。,作用 零至極低的工藝介質排放。 主密封的安全后備。

18、,應用場合 與雙封布置未加壓安全密封（串聯）一起使用 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒液體。 清潔的、非聚合、非氧化液體。 與75方案和/或76方案結合使用。,注意 必須始終為密封件提供清潔、可靠的低壓氣體。 不建議采用罐裝氣體供應，除非將其作為緊急后備系統(tǒng)的一部分。 通過排氣管道中的壓力指示主密封泄漏。 排氣或排液口通常與低壓氣體回收/火炬系統(tǒng)相連接。,74方案,方案描述 加壓隔離氣體控制系統(tǒng)。 干氣密封通常采用氮氣作為隔離氣。,作用 隔離工藝流體。 工藝流體零排放。,應用場合 與加壓雙干氣密封一起使用。 高飽和蒸汽壓液體，輕烴。 危險或有毒液體。 工況通常不能采用隔離液。 清潔的非聚合液體。 合適溫度液體。,注意 必須始終