離心泵密封基礎(chǔ)：機(jī)械密封沖洗

使用“沖洗”一詞來描述將流體送到離心泵填料函區(qū)域的六種不同方法。經(jīng)驗(yàn)豐富的密封人使用不同的術(shù)語來區(qū)分這些方法：1）出口再循環(huán)2）吸入再循環(huán)3）沖洗4）隔離液或緩沖液5）夾套液6）急冷出口再循環(huán)在泵的出口和填料函之間連接的一條管線。泵出口的高壓流體（沖洗液）進(jìn)入填料函靠近機(jī)械密封端面處沖洗端面，然后穿過填料函再循環(huán)到泵體內(nèi)。這種技術(shù)給維護(hù)人員帶來了幾個(gè)問題：1）如果流體中含有固體（大多數(shù)流體中都含有固體），葉輪的離心作用會(huì)將固體集中在泵蝸殼的內(nèi)徑上，而正是這種臟流體再循環(huán)到填料函中。不用說，這將不利于機(jī)械密封的可靠使用，因?yàn)楣腆w顆粒會(huì)像“噴砂器”一樣，切入搭接的密封面，并堵塞滑動(dòng)密封部件。2）當(dāng)固體通過狹窄的間隙時(shí)，泵耐磨環(huán)、臨界公差和緊密配合的襯套將會(huì)經(jīng)歷快速磨損。這種沖洗的唯一合法用途是對(duì)填料函加壓，以防止液體汽化。如果在熱水應(yīng)用中使用此方法，尤其是在再循環(huán)管路中安裝了熱交換器的情況下，請(qǐng)小心。任何連接中的高溫水或蒸汽泄漏都可能對(duì)該區(qū)域的任何人員造成危險(xiǎn)，同時(shí)，固體還可能會(huì)堵塞熱交換器。當(dāng)使用該管線對(duì)填料函加壓時(shí)，應(yīng)記住以下幾點(diǎn)：1）在填料函的底部安裝一個(gè)緊密配全的襯套（即喉部襯套），間隙應(yīng)為軸直徑的0.002英寸/英寸(0.002毫米/毫米)。2）如果使用金屬波紋管密封，請(qǐng)確保將管線從搭接密封面和薄金屬片上移開。3）如果使用的是安裝正確、平衡的O形密封圈（應(yīng)該這樣做），只要填料函壓力至少比液體汽化壓力高一個(gè)大氣壓，密封產(chǎn)品就不會(huì)在密封面之間閃蒸。出口再循環(huán)管線應(yīng)該能保證有這樣的壓差。吸入再循環(huán)在泵的吸入口和填料函底部或密封壓蓋之間連接的一條管線。許多泵的吸入口已經(jīng)有一個(gè)接頭，用于安裝吸入壓力表。但如果沒有可用的吸入再循環(huán)管線接口、且管壁不夠厚無法鉆孔和攻絲時(shí)，則可以在管道或管道法蘭上安裝一個(gè)接口。填料函的壓力幾乎總是高于泵的吸入壓力。葉輪后面的液體將通過填料函循環(huán)至泵吸入口。這種液體已經(jīng)被葉輪離心了，結(jié)果是填料函中的液體比泵送的要干凈得多。在許多情況下，可以避免引入清潔的液體和對(duì)流程液體的稀釋。這種環(huán)境控制在閉式葉輪泵設(shè)計(jì)和那些向泵蝸殼而不是背板調(diào)整的開式葉輪設(shè)計(jì)中非常有效，例如Duriron（福斯）泵。沖洗在比填料函壓力高一個(gè)大氣壓（15psi./1bar）的工況下，通過一只調(diào)節(jié)閥將來自外部的清潔液體引入填料函。應(yīng)將液體從填料函底部引入，以確保徹底清潔。所有這些液體最終都會(huì)進(jìn)入你的產(chǎn)品中。如果您使用平衡O形密封圈，則只需要足夠的液體來去除可能干擾密封運(yùn)動(dòng)的固體。不需要額外的液體來提供冷卻，因?yàn)槠胶饷芊獠粫?huì)產(chǎn)生足夠的熱量，在大多數(shù)應(yīng)用中不會(huì)造成問題。對(duì)于浸沒在液體中的彈簧型機(jī)械密封，每小時(shí)只需要1到2加侖（4到8升/小時(shí)）的沖洗量。注意：這是每小時(shí)、而不是每分鐘的沖洗量。如果使用的是多彈簧設(shè)計(jì)，請(qǐng)咨詢制造商的建議。清潔的沖洗液可以有以下幾個(gè)來源：1）清潔水2）兼容液體3）溶劑4）泵送產(chǎn)品中的一種成分5）干凈的、不會(huì)傷害原材料的成品6）一種將被放入產(chǎn)品下游的添加劑，可以在泵填料函處添加如果你使用車間用水沖洗，你必須小心，否則沖洗水中的固體會(huì)堵塞流量控制閥。車間水壓在一天中也會(huì)有變化，在某些情況下可能會(huì)低于泵填料函內(nèi)壓力。隔離液或緩沖液如果在一個(gè)應(yīng)用中使用兩個(gè)密封時(shí)，都需要在它們之間注入液體。如果密封之間的液體高于填料函壓力，我們稱之為隔離液體。如果它低于填料函壓力，我們稱之為緩沖液體。液體可以通過強(qiáng)制循環(huán)、泵送環(huán)或?qū)α鬟M(jìn)行循環(huán)。具體使用的方法將由壓力、泵轉(zhuǎn)速和軸的尺寸決定。所有密封制造商都有可用的圖表，為您提供正確的選用指南。如果選擇使用強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，請(qǐng)確保將流體從填料函底部連接引入并從頂部連接排出。這種布置將確保密封之間的空間排氣，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s。強(qiáng)制循環(huán)是所有立式軸應(yīng)用的推薦方法，盡管當(dāng)密封中循環(huán)的液體在對(duì)流罐連接處改變速度時(shí)，可能會(huì)抵消密封壓蓋的中心位置，并獲得少量的泵送作用。請(qǐng)咨詢您當(dāng)?shù)氐慕?jīng)銷商以了解此原理的解釋。許多最新的密封設(shè)計(jì)都使用內(nèi)置的泵送環(huán)來增強(qiáng)對(duì)流。當(dāng)使用油作為隔離液體時(shí)，這種泵送布置是非常必要的。下圖顯示了一個(gè)典型的對(duì)流系統(tǒng)，可以與兩個(gè)平衡密封一起使用。水是最佳的隔離或緩沖液體之一，因?yàn)樗哂懈弑葻岷土己玫膶?dǎo)電性。油可能是最差的一種，因?yàn)樗谋葻岬?，?dǎo)電性差。當(dāng)為密封選擇隔離或緩沖液時(shí)，請(qǐng)記住這一點(diǎn)。選擇的密封類型將決定隔離液體是否必須保持高于或低于填料函壓力。在這種情況下，壓力波動(dòng)是正常的，因此應(yīng)該選擇雙向平衡的密封，以消除隔離液體或系統(tǒng)壓力變化時(shí)可能引起的任何問題。確保連接對(duì)流罐或強(qiáng)制潤(rùn)滑系統(tǒng)，使入口位于雙密封的底部，出口從密封的頂部排出。這種布置將允許密封排氣，并確保通道充滿液體。夾套（B）高溫泵在泵填料函周圍安裝了一個(gè)冷卻/加熱夾套。如果泵上沒有安裝夾套，可以從泵制造商或“售后”供應(yīng)商處購買。使用夾套填料函的秘密是在填料函底部安裝一個(gè)隔熱套管，然后“死端”填料函液體。死端意味著不應(yīng)安裝吸入或排出再循環(huán)管路。任何導(dǎo)熱性能差的材料，都可以滿足套管的要求，前提是它與所密封的泵送產(chǎn)品兼容。碳是一個(gè)很好的選擇，因?yàn)榕c聚四氟乙烯不同，它不會(huì)隨著溫度的變化而改變太多尺寸。通過夾套的少量液體或蒸汽可以將填料函控制在所需的溫度范圍內(nèi)。在某些情況下，使用冷的導(dǎo)熱油。請(qǐng)記住，該夾套還為軸承箱和填料函提供冷卻。確保夾套流體不含鈣（硬水）或任何可能在夾套表面內(nèi)側(cè)形成薄膜并限制傳熱的物質(zhì)。如果您遇到此問題，可以使用一些清潔劑。冷凝液是一種很好的夾套循環(huán)液體，很少出現(xiàn)問題。急冷急冷：API壓蓋上的Q接口。1）一些密封壓蓋在密封后面設(shè)有排氣口或急冷連接，以便使用蒸汽或其它流體控制密封區(qū)域的溫度。緊密配合的碳（或任何其它無火花材料）襯套（節(jié)流襯套）安裝在該連接的外側(cè)，以在壓蓋和軸之間提供緊密間隙。2）煉油廠應(yīng)用使用一種急冷壓蓋，并稱之為API（美國石油學(xué)會(huì)）壓蓋?，F(xiàn)在您已經(jīng)知道了六種不同方式的名稱，讓我們看看如何在各種密封應(yīng)用中使用它們：出口再循環(huán)1）可以使用它對(duì)填料函加壓，以防止產(chǎn)品汽化。2）可以在該管線中安裝熱交換器，但只有在泵運(yùn)行時(shí)才有效。3）不要在該管線中安裝過濾器，因?yàn)樗鼤?huì)堵塞并限制填料函的再循環(huán)。4）許多消費(fèi)者在再循環(huán)管線中安裝了“旋風(fēng)分離器”類型的裝置。這些分離器從未被證明能夠非常有效地從填料函流體中去除固體。吸入再循環(huán)1）立式泵通過這條管線來排氣。2）使用管線進(jìn)行正常的產(chǎn)品再循環(huán)，并用從葉輪后面再循環(huán)的更清潔的流體更換填料函流體。3）在拆除密封之前，這種連接提供了一種安全的方式來排空填料函。沖洗1）將清潔的液體引入填料函，清除固體或任何問題流體。2）用較冷的液體沖洗來冷卻較熱的液體。3）去除對(duì)溫度和/或壓力變化敏感的液體。4）在雙重密封應(yīng)用中，可以使用這種連接來交叉連接填料函，從而均衡填料函中的壓力。隔離液或緩沖液1）阻止內(nèi)側(cè)密封的壓降。2）保護(hù)環(huán)氧乙烷應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)O形圈。3）控制密封面的溫度。4）在高壓應(yīng)用中分級(jí)壓力。5）使空氣或氧氣遠(yuǎn)離密封面。6）與對(duì)流罐一起使用時(shí)，檢測(cè)內(nèi)部密封泄漏。7）當(dāng)用內(nèi)側(cè)密封來密封非潤(rùn)滑劑時(shí)，將負(fù)載轉(zhuǎn)移到外側(cè)密封。8）這是密封氣體的常規(guī)方法。夾套1）當(dāng)泵停機(jī)時(shí)，控制填料函內(nèi)部溫度的最佳方法。2）確保沒有連接吸入或出口再循環(huán)管路。急冷或排氣和排液-加災(zāi)難襯套1）如果軸承出現(xiàn)故障，災(zāi)難襯套將保護(hù)密封不會(huì)撞到填料函內(nèi)部。在產(chǎn)品過熱會(huì)燃燒或爆炸的應(yīng)用中，這是一個(gè)非常重