化工 机封 介绍PPT课件.ppt

化工运行部机封介绍 李文清 2018年3月5日 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 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 静止部分 旋转部分 泄漏点1 泄漏点2 泄漏点3 机械密封工作原理 类型介绍 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 补偿原件为弹簧 由弹簧提供弹力 补偿环密封圈 补偿环 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 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 定位快 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 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 隔离液 压力高于介质压力 冲洗方案介绍 PLAN11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 PLAN11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 50 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 冲洗方案介绍 51 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 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 46 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 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 62 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 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 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 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 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 冲洗方案介绍 干气密封介绍 干气密封 串联式泵用干气密封 机械 干气密封 机械密封 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 P 0 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 两端干气密封腔体内为氮气 双端面泵用干气密封 干气密封介绍 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 现场不需要火