机械密封辅助系统(ppt文档)
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第5章机械密封的辅助系统
4、采用辅助系统的目的 （1）减小温升，保持端面良好润滑（使机械密封各零 件良好、正常地工作）。 （2）（在易汽化介质中）保持密封腔压力高于饱和 蒸气压，使之不汽化。 （3）在低温泵中保温和供热。 （4）对于有固体颗粒出现的结晶和强腐蚀介质的密 封，能保持密封不受损坏。
5、较好工况下，采用辅助系统，会提高密封稳定性和 使用寿命。（有的密封工作温度、压力、转速不太高。不 用辅助系统也可以工作。）
V
图5－18 F1＝冲洗入口 F2＝泵的出口 Q/O＝阻封/排水 V＝排气口 从泵的排出口经节流孔板到密封腔同时从泵的密封腔经节流孔板 到泵的吸入口的循环，介质进入密封腔进行冷却，另一方面通过不断 的排气达到减少密封腔压力的作用。
第五章 机械密封的辅助系统
一、为什么机械密封要采用辅助系统 1、机封工作条件的苛刻性
在流体机械中（如泵、压缩机、搅拌釜、离心机等）， 工作条件最苛刻的部件要算机械密封。 （1）象推力轴承那样承受轴向力 （2）象散热器那样把产生的热量导出 （3）在高温高压易腐蚀情况下，静密封已经很困难， 还要在高速旋转中，在几毫米宽的密封面上实现动密封就 更加 困难。
冲洗实际上是直接冷却的方法，它有，正向直通式冲 洗、正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）、反向旁通式冲洗、
也叫（反冲洗）、全冲洗、及综合冲洗。冲洗液的来源有
内冲洗、外冲洗。按冲洗入口布臵有，单点冲洗、多点冲
洗。
三、 机械密封冲洗的方法
1、正向直通式冲洗、即在泵的内部将出口流道与密封腔 贯通，依靠它们的压差，维持介质从泵出口流到密封腔的 正向流动，达到冲洗的目的。由于未经净化及降温处理， 只能由介质将密封腔的摩擦热带走，起控制温度的作用。 常用于内装式单端面机械密封 简图5－1
机械密封基础ppt课件
机械密封的主要 特点主是密封面 为垂直于旋转轴 线的端面。
4
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
3.基本构件
（1）动环和静环
材料 ➢ 较好的耐磨性，能有减摩作用（即f要小） ➢ 良好的导热性，把摩擦热及时传出 ➢ 孔隙率小，结构紧密，以免介质在压力下有渗 透。 ➢ 动、静环是一对摩擦副，它们的硬度各不相同。
➢ 紧定螺钉把弹簧固定在轴上 ➢ 静环的周向固定：静环上开槽，
然后通过防转销与静环座固定。 而静环座又与设备联在一起。
2
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2.密封原理
1
2 3 4
9
87
65
1-静环座 2-动环辅助密封圈 3-静环辅助密封圈 4-防转销 5-静环 6-动环 7-弹簧 8-弹簧座 9-紧定螺钉
可用2—5年，最长的达9年；
• 维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；
• 摩擦功率消耗少；
• 轴或轴套不受磨损；
• 对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
• 适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各
种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
缺
• 结构较复杂，对制造加工要求高； • 安装与更换比较麻烦，要求工人有一定的安装技术水平；
9-紧定螺钉
1
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
（2）固定
机械密封全面讲解课件
2019/9/5
11
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。
2019/9/5
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两套密封沿同一方向布置，密封腔压力逐级降低, 用于高压场合。
（1）内流式：泄漏方向朝向轴心。（一般密封都采用 这
种结构）
（2）外流式：泄漏方向朝向离心力方向。（泄漏量大，
只有在压力、温度都不高的腐蚀性介质中 用（）九）多弹簧和单弹簧机械密封
（1）多弹簧：（又叫小弹簧，轴向尺寸小，轴向弹力均
匀）宜用于高速，不宜用于腐蚀性介质。
（2）单弹簧：（又叫大弹簧，轴向尺寸大，轴向弹力不
2019/9/5
1
一、机械密封原理 二、机械密封的基本零件 三、机械密封的计算 四、机械密封用材料 五、机械密封辅助系统 六、机械密封性能的影响因素 七、石化行业典型泵的密封 八、机械密封的安装和使用 九、机械密封故障分析 十、补充内容
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2
（一）定义与组成（图1-1）
2019/9/5
（2）静止式：补偿机构（弹性元件）不随轴旋转。（用于高速）
2019，静环端面面向工作腔。
（用于温度、压力较高，腐蚀性不强的场合）
（2） 外装式：静环装在压盖外侧，静环端面背向工作腔。
（用于低压、腐蚀性强的场合）
2019/9/5
9
（一般和内装式、外装式一致）
组成:
1.密封端面： 动环、静环─摩擦副 2.缓冲补偿机构： 由弹性元件(圆柱弹簧、 圆锥弹簧、波片弹簧、 波纹管等)构成。—使 贴合; 3.辅助密封圈： 包括动环密封圈、静环 密封圈等，有各种形式： 如O型圈、V型圈、楔形 圈等
机械密封辅助系统介绍分解
1.用于脏的磨蚀性或易聚合介质,不允许漏向大气 2.介质允许少量污染 3.封液压力高于介质至少1.5bar 4.泵压力波动或高于35bar用差压调节器 5.用于富胺液介质（含H2S) 6.温度高于 260℃ 的工况
介质压力高于20bar
增压罐
1.用于高温,含固体物或两者都存在的工况 2.污染介质 3.封液压力高1.4bar 4.成本高
机械密封辅助系统介绍
API 682-2002
一、API682冲洗管路系统标准方案
1.外部环境易使介质浓缩或凝固的情况 2.内部孔径应满足流量要求
1.用于低压、温度不高（低饱和蒸汽压）、低转速、高比热 （如水）清洁介质 2.锥形密封腔
1单密封默认方案 2.洁净介质通用设备常用 3.高扬程泵，算冲洗量，定孔板喉套 4.易汽化介质，或产生摩擦热较多的高PV值场合 用多孔冲洗 5.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa 6.轻烃用多孔自冲洗，氮气背冷
Байду номын сангаас
换热器参数 最高工作压力：5.2bar 试验压力：8bar 最大压力降：1bar 最高进口温度：32℃
最高出口温度：49℃
最大温升：17℃
1.冷却水流量不低于8 l/min。 2.轴径大于60mm，管径为3/4 ″ ,壁厚0.095″ ; 轴径小于等于60mm，管径为1/2 ″ ,壁厚0.065″。 3.管程壳程均应能完全排气排液 。 4.双支泵应为每套机封分别配置。
3.收集器+孔板+高报压力开关（0.7bar)+阀门
1.布置2无压干抑制密封，泄露物不会凝结 2.和PLAN72/71合用 3.孔板+高报压力开关（0.7bar)+阀门
八、辅助系统
机械密封ppt课件
作票退出检修。工作票安措布置完毕余压泄尽之后，依次拆
下轴承，机封等，解体检查发现轴承保持架松脱，机封动静
环结合面有磨损，更换一件新机封（LTJ—100），更换两
件新轴承（7319BECBM），调整非驱动端轴承外圆膨胀间
隙合格，押票试运启泵后非驱动端机封漏水大，重新布置安
措后拆下机封发现静环破损，更换一套新机封后按要求回装，
30
七、机封失效形式
4.机械密封振动偏大。机械密封振动偏大， 最终导致失去密封效果。但机械密封振动 偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的 原因，泵的其它零部件也是产生振动的根 源，如泵轴设计不合理、加工的原因、轴 承精度不够、联轴器的平行度差、径向力 大等原因。
31
八、机械密封维护
• （1）在没有介质通过时禁止启动设备。避 免端面干摩。
27
七、机封失效形式
1.静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于 不细心，往往会使密封端面被碰伤、变形、 损坏，清理不净、夹有颗粒状杂质，或是 由于定位螺钉松动、压盖没有压紧，机器、 设备精度不够，使密封面没有完全贴合， 都会造成介质泄漏。如果是轴套漏，则是 轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够 或损坏。
37
十、机械密封检修案例
2、#1月19日22:50检修完毕试运，机封漏水，退
泵后更换新机封试运仍然漏水，从两次机封损坏
的情况看出，破损的位置均处于静环最上方，第
二次更换的机封动环内圈有明显高温发黑痕迹，
破损的原因是局部接触动静环碰摩产生高温损坏
所致。#6机#1前置泵大修之后存在设备缺陷，前
置泵非驱动端轴承座垂立面进行了加工车削处理，
28
七、机封失效形式
2.周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件 周期性振动、轴向窜动量太大，都会造成泄漏。 机械密封的密封面要有一定的比压，这样才能 起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要有 一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转起 来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证 这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大的 窜量，一般要保证在0.25mm以内。但在实际 设计当中，由于设计的不合理，往往泵轴产生 很大的窜量，对机械密封的使用是非常不利的。
机械密封介绍(共90张PPT)
高温作业。当摩檫面积储高温不易散发时，引起树脂析出焦化 ，石墨呈粉状脱落，由系统故障或冷却效能缺乏引起。
Standard Mechanical Seals
59
，
c. 高速。高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故 障。
d. 颗粒、结晶物，通常二个面都是硬材料。
e. 盐类溶液，须保持封液的温度、浓度，使无盐粒析出
故障可分为有形和无形二种。
有形故障比较好找，也容易寻到病根。
Standard Mechanical Seals
58
典型的有形故障例证
1. 卸压时大量泄漏，是压力变形的表现，拆检密封面可见V形间隙 。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
密封面磨损快
当封压超过30bar时，密封面的磨损显著加快，假设允许有点泄 漏，密封厂大多会制成动力密封。
第一章
密封原理
Standard Mechanical Seals
1
第一节 绪论
机械密封是通过结构转换,将 伸出轴与静止部件的密封结构，由
填料的径向接触、转换成轴向接触
的一种结构。
Standard Mechanical Seals
2
它的优点是
二个接触平面可以做得很精确.
平面磨损后，可以自动补偿。
气体密封 高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故障。
缩机、釜等得到广泛应用。
博格曼公司给了一个正常密封的泄漏量公式：
次级密封圈,通常是橡胶O形圈或四氟圈。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
串联密封常用的一种系统。
停堆冷却泵〔秦山二期〕 5 称过平衡型密封 它是一种不稳 高温泵的紧定螺钉要拧紧封固；
Standard Mechanical Seals
Standard Mechanical Seals
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，
c. 高速。高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故 障。
d. 颗粒、结晶物，通常二个面都是硬材料。
e. 盐类溶液，须保持封液的温度、浓度，使无盐粒析出
故障可分为有形和无形二种。
有形故障比较好找，也容易寻到病根。
Standard Mechanical Seals
58
典型的有形故障例证
1. 卸压时大量泄漏，是压力变形的表现，拆检密封面可见V形间隙 。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
密封面磨损快
当封压超过30bar时，密封面的磨损显著加快，假设允许有点泄 漏，密封厂大多会制成动力密封。
第一章
密封原理
Standard Mechanical Seals
1
第一节 绪论
机械密封是通过结构转换,将 伸出轴与静止部件的密封结构，由
填料的径向接触、转换成轴向接触
的一种结构。
Standard Mechanical Seals
2
它的优点是
二个接触平面可以做得很精确.
平面磨损后，可以自动补偿。
气体密封 高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故障。
缩机、釜等得到广泛应用。
博格曼公司给了一个正常密封的泄漏量公式：
次级密封圈,通常是橡胶O形圈或四氟圈。
可用增强环强度，调整平衡度解决。
串联密封常用的一种系统。
停堆冷却泵〔秦山二期〕 5 称过平衡型密封 它是一种不稳 高温泵的紧定螺钉要拧紧封固；
Standard Mechanical Seals
机械密封工作原理 ppt课件
2020/11/24
15
一、测绘工具的准备
游标卡尺 深度尺 内六角扳手 活动口扳手 测绘用纸及笔 其他工具
2020/11/24
16
二、原机封的基本信息
机封型号 机封编号 生产厂家 材料配对
2020/11Байду номын сангаас24
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三、基本尺寸结构的测绘
n- - D 4
D3 D1
填料腔
D2
L1
L2
2020/11/24
1.2、机械密封工作原理：由于两个密封端面的紧密贴合，
使密封端面之间的交界形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时， 形成极薄的液膜，形成一定的阻力，阻止介质向外泄露，又使端面 得以润滑，由此获得长期的密封效果。
2020/11/24
5
2、机械密封的基本组成及作用 2.1机封主要由动环静环、弹力装置、辅助密封件组成。
7
2.3机封在泵中的位置
填料函
2020/11/24
轴 联轴器
电机
8
2.4机封安装的位置
2020/11/24
9
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2.5各组成零件介绍及作用
动环和静环：动环的材料可采用高合金钢，硬质合金，铸铁等，
在腐蚀性介质一般推荐用不锈钢表面堆焊硬质合金或新型碳化硅 陶瓷，既可耐磨又可耐腐蚀，静环可采用铸铁，青铜合金，也可 用浸渍后的石墨或聚四氟乙烯。 弹簧装置：弹簧以合适的弹簧比压保持动静环端面缓冲接触（弹 簧作用于密封端面的压紧力称为弹簧比压）。 辅助密封件：形式有O型圈，V型，方形环，梯形环等。材料有人 工合成橡胶，例如丁腈，氟橡胶，三元乙丙等
2020/11/24
13
3.2与填料密封的比较示意图
2-2机械密封辅助系统-API682-2002(精品PPT课件)
蜡油 水
CMG2-09℃ 71.7~81.8℃ 75.3~79.5℃
CMG2-12℃ 59.6~66℃ 61.9~64.6℃
CMG2-20℃ 53.2~59.8℃ 55.8~58.5℃
8. 泵送环效果差，结果会怎么样？
密封腔缓冲液进出口温差超过10℃ ，甚至20℃ ，为密封所不能 接受。
9. 从成本考虑，该方案应与PLAN32，52比较来选取。
1. 80以上热水和烃类介质的标准方案（统计情况：泵送介质 温度219℃ ，密封腔平均温度50℃ ，备用泵密封腔平均温度 38℃ ）。 2. 只需小换热器。 3. 换热器不结垢。 4. 高凝固点和高粘度介质慎用（易导致凝固或粘度变高）， 宜用PLAN21。 5. 温度为176～260℃ 的非闪蒸烃类。 6. 温度高于60℃ 的闪蒸烃类。
常见问题：
1. 该方案只能降几十度。
错。该方案和小间隙喉套配合使用，形成近乎封闭的腔体，换热 器只带走密封端面热和泵腔吸收热，密封腔可以降到很低的温度。
380℃ 重油 256℃ 热水
CMGR-02 60~105.8℃ 58.6~71.9℃
CMGR-03 41.4~90.1℃ 44.6~58.7℃
CMGR-06 31.8~81.65℃ 35.1~49.5℃
CMGR-09 30.4~80.55℃ 32.3~46.8℃
CMGR-12 30~80.3℃ 31.2~45.7℃
2. 该方案对热工况有很好的效果，那么这类工况都选PLAN23。
错。该方案成本高，而且需要冷却水（有些地方缺水）。一般 是在方案21不能满足工况要求后才能选它。
3. 增大泵送流量可以多降一些温度。
1. 重密度颗粒杂质。 2. 应采用喉套阻挡含颗粒介质。 3. 不能用于泥浆。
机械密封辅助系统方案
机械密封辅助系统方案机械密封辅助系统方案PLAN01 从泵盖压力侧引出,至密封腔的内部循环推荐用于清洁、有保温要求的液体,不适用于立式泵PLAN02 无冲洗液循环的封死的密封腔通常用锥形密封腔解决颗粒堆积和散热,不适用于立式泵PLAN11 从泵出口引出,经孔板至密封,冲洗密封推荐用于低粘度、温度低于80 ℃的清洁液体,不适用于立式泵端面后进入泵腔PLAN13 从密封腔引出,经过孔板至泵进口在密封腔压力同泵出口压力接近,腔内液体循环难以形成时使用,通常用于立式泵PLAN21 从泵出口引出,经孔板和冷却器至密封换热负荷较大,不推荐用于介质温度高于160 ℃的工况腔,冲洗密封端面后进入泵腔PLAN23 循环液通过一泵送环从密封腔引出,经冷为局部循环换热,换热负荷远小于PLAN21 系统,可以替代PLAN21 系统。
推荐用却器返回密封腔于高温介质工况PLAN31 适用于固体颗粒质量分数小于1.5 %、颗粒密度高于介质密度2 倍的工况从泵出口引出,经旋液分离器,清洁液自上部流出,进入密封腔。
含有颗粒的液体从下部流出,返回泵进口PLAN32 外供冲洗液注入密封腔,冲洗密封适用于含有固体颗粒或污染物的场合。
选择冲洗液时应考虑冲洗液不能污染介质,冲洗液消耗量较大PLAN41 从泵出口引出,经旋液分离器,清洁液自适用于介质温度低于160 ℃、固体颗粒质量分数小于 1.5%及颗粒密度高于介质密上部流出,经冷却器进入密封腔。
含有颗粒度2倍的工况的液体从下部流出,返回泵进口PLAN52 通过外部储液器向无压双重密封串联密通常用于无压双重密封,用于对轴封系统有较高可靠性要求的场合。
无压双重密封封提供缓冲液。
正常运行时由泵送环维持的内侧密封为第一道密封,相当于一个内装式密封。
第二道密封腔内注满来自缓冲罐循环。
缓冲液压力低于密封腔内液体的压的液体。
内侧密封或第二道密封失效均会报警。
也可用于泵送介质压力较高而单级力密封无法满足要求的工况。
机械密封PPT课件
机械密封
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
2021/3/7
CHENLI
1
目录
• 一、机封原理 • 二、机封结构 • 三、机封特点 • 四、机封分类 • 五、密封材料 • 六、机封安装 • 七、失效分析 • 八、机封维护 • 九、机封检修 • 十、检修案例
2021/3/7
CHENLI
2
一、机械密封的工作原理
以达到很少泄漏量，
甚至肉眼看不到泄露。
与填料、迷宫、浮环、
螺旋等密封相比，泄
2021/3/7
漏量小得多。
CHENLI
15
三、机封特点
• 使用寿命长。在机
械密封中，只要磨损部分 是密封摩擦副端面。一般 可以连续使用1～2年，个 别场合下也有用到5～10 年。日本甚至规定最低使 用一年。
2021/3/7
三、机封特点
功率损耗小。由于机械密封的端面接触面 积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封 的20％～30％
轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与 轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动 ，因此对轴或轴套的损伤很小。
2021/3/7
CHENLI
18
2021/3/7
三、机封特点
结构较复杂；
装配较难，更 换不便；
2021/3/7
CHENLI
9
二、机封结构
• 传动件（如传
动销、传动螺
钉和传动突
耳）：作用是
将轴的转矩传
给动环。材料
要求耐磨和耐
2021/3/7
腐蚀。 CHENLI
10
二、机封结构
• 防转件：它起到防止静环 转动和脱出的作用。要求有 足够的长度，防止静环在负 压下脱出，并要求正确定位， 防止静环随动环旋转。
湖北华电电力工程有限公司 -----赵胜华
2021/3/7
CHENLI
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目录
• 一、机封原理 • 二、机封结构 • 三、机封特点 • 四、机封分类 • 五、密封材料 • 六、机封安装 • 七、失效分析 • 八、机封维护 • 九、机封检修 • 十、检修案例
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CHENLI
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一、机械密封的工作原理
以达到很少泄漏量，
甚至肉眼看不到泄露。
与填料、迷宫、浮环、
螺旋等密封相比，泄
2021/3/7
漏量小得多。
CHENLI
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三、机封特点
• 使用寿命长。在机
械密封中，只要磨损部分 是密封摩擦副端面。一般 可以连续使用1～2年，个 别场合下也有用到5～10 年。日本甚至规定最低使 用一年。
2021/3/7
三、机封特点
功率损耗小。由于机械密封的端面接触面 积小，摩擦功率损耗小，仅为填料密封 的20％～30％
轴或轴套表面不易磨损。由于机械密封与 轴或轴套的接触部位几乎没有相对运动 ，因此对轴或轴套的损伤很小。
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CHENLI
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三、机封特点
结构较复杂；
装配较难，更 换不便；
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CHENLI
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二、机封结构
• 传动件（如传
动销、传动螺
钉和传动突
耳）：作用是
将轴的转矩传
给动环。材料
要求耐磨和耐
2021/3/7
腐蚀。 CHENLI
10
二、机封结构
• 防转件：它起到防止静环 转动和脱出的作用。要求有 足够的长度，防止静环在负 压下脱出，并要求正确定位， 防止静环随动环旋转。
机械密封辅助系统
TS1016
TS2000
TS6000
Page 28
28
53B方案
Page 29
方案描述
• 加压的隔离液循环附带气囊式蓄 能器。
• 液体通过双密封中的泵效环驱动 循环。
作用
• 隔离工艺液体。 • 工艺流体零排放。 • 压力高于53A方案。 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。
• 密封腔压力必须非常接近吸入压 力，以保持适当的流量。
• 典型的故障模式是分离器或管道 堵塞 – 检查管道末端的温度。
51方案
方案描述 由外部蓄液罐提供 无循环的急冷液。
应用场合 应用于与空气接触 后易结晶的介质。
Page 23
23
52方案
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。 作用 • 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。 应用场合 • 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 • 管道回路必须自行排气至接近大气
• 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺 寸来增加气化余量。
• 定期监控设备入口和出口温度，它能 反映堵塞或结垢的迹象。
22方案
方案描述
•从泵出口经过滤 器、节流孔板和冷 却器对密封进行冲 洗。
•冷却器11方案冲 洗中加强了过滤和 散热。
Page 13
应用场合 应用于仅偶尔带有
13
21、22方案配套换热器
Heat exchanger
HRV 水冷换热器
约翰克兰机械密封介绍(PPT39页)
• Must be:
– present - beware dry running – stable – clean - beware abrasive wear symptoms – reasonable viscosity – temperature controlled – acceptable pressure
危险或有毒介质流体 易挥发流体 环保要求 二次密封可将主密封泄露 引到安全区域 当主密封失效，二次节流密封也可使设备以一种可控制的 方式切换停车。
Secondary Containment
segmented carbon bush
65 4 1 2 3
Hard Deposit
Item
1 2 3 4 5 6
约翰克兰机械密封产品与应用
API 682 机械密封标准(第二版)
机械密封 制造商
石油化工 工业
泵制造商 主机厂
API 682 的最终目的是可靠性, 安全性, 减少泄漏
机械密封使用寿命最低为三年 节能问题倍受关注, 以寿命成本为考核依据
满足 最终用户的利益
约翰克兰机械密封产品与应用
机械密封辅助系统应用:
to separate the two sliding faces to lubricate the sliding faces to reduce friction / heat generation to prevent fluid leakage to the atmosphere
0。294 m
Points to Note for API Plan 13: API 冲洗方案 13 应注意的事项 - Use an orifice to restrict the flow rate if the seal chamber pressure is 3 bar higher than suction pressure.如果密封腔压力高于入口压力 3bar，需要用一个孔限制流量 - handle abrasives duty better than API plan 11 处理含有磨蚀性颗粒的工况13方案好于11方案 - higher seal chamber pressure to suppress vaporisation较高的密封腔压力可抑制它的汽化
– present - beware dry running – stable – clean - beware abrasive wear symptoms – reasonable viscosity – temperature controlled – acceptable pressure
危险或有毒介质流体 易挥发流体 环保要求 二次密封可将主密封泄露 引到安全区域 当主密封失效，二次节流密封也可使设备以一种可控制的 方式切换停车。
Secondary Containment
segmented carbon bush
65 4 1 2 3
Hard Deposit
Item
1 2 3 4 5 6
约翰克兰机械密封产品与应用
API 682 机械密封标准(第二版)
机械密封 制造商
石油化工 工业
泵制造商 主机厂
API 682 的最终目的是可靠性, 安全性, 减少泄漏
机械密封使用寿命最低为三年 节能问题倍受关注, 以寿命成本为考核依据
满足 最终用户的利益
约翰克兰机械密封产品与应用
机械密封辅助系统应用:
to separate the two sliding faces to lubricate the sliding faces to reduce friction / heat generation to prevent fluid leakage to the atmosphere
0。294 m
Points to Note for API Plan 13: API 冲洗方案 13 应注意的事项 - Use an orifice to restrict the flow rate if the seal chamber pressure is 3 bar higher than suction pressure.如果密封腔压力高于入口压力 3bar，需要用一个孔限制流量 - handle abrasives duty better than API plan 11 处理含有磨蚀性颗粒的工况13方案好于11方案 - higher seal chamber pressure to suppress vaporisation较高的密封腔压力可抑制它的汽化
机械密封辅助系统介绍
对冲洗流体有如下一些要求： （1）清洁，无腐蚀性，与泵介质相容，工作 温度下有较好润滑性。 （2）进入泵内不影响产品质量，泄漏出来不 污染环境，无其他不良影响。 （3）进入泵内不影响泵的运转，如不引进抽 空，汽蚀。 （4）导热性好，温度合乎要求。 （5）价格低廉。
SNS
1.规格，仪器仪表，流体，布置方式应与用户协商。
2.每套机封应配一个独立的储罐。 3.储罐标准液位距泵轴中心线至少1米。 4.轴径＜60，12 l;≥60,20 l。 5.标准液位高于低液位至少150mm。
6.标准液位以上气象空间容积应大于等于NLL和LLA之间容积。
7.HLL距NLL之间至少50mm。 8.LLA应高于BI至少50mm。 9.BI应高于BO至少250mm。 10.BO应高于罐底至少50mm。
DC24V 1 继 电 器 输 出 AC220V/3A,DC30V/3A 1 单刀单掷 SPST 有源干节点 R1 M20×1.5 ExdⅡBT4 IP65
无 无 簧 片 100V A 开 关
24VDC 2 NPN DC24V/100mA
单刀单掷 SPST 无源干节点 NPT1 1/2 NPT3/4 ExdⅡBT4 IP65
2.固体密度至少为流体的两倍。（无法去除烃类中的焦炭， 但可去除沙石，焊渣）
3.双支泵应每套机封配一个。 4.用奥氏体不锈钢制造。
（七）节流孔板 1.可以单独使用或与喉套旋液分离器配套使用。
2.最小口径3mm。
3.用奥氏体不锈钢制造，带耳柄，耳柄上组注明孔径，管 道通径，材料。 4.串联间距不小于150mm。两个串联流量等于一个的70%
1.有压双干气密封 2.氮气压力高于泵腔1.75bar 3.介质可含固体，但不能是高黏度或易聚合 4.截止阀+2~3微米过滤器+调压器(高于介质1.75bar)+(孔板)+ 压力表+低报压力开关+单向阀
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• 适当温度的大腔或喉部敞开式 密封腔。
• 清洁的液体。
注意 • 工艺介质必须距离沸点有足够的
余量以避免气化。 • 高温工况密封腔夹套或需要不间
断冷却。 • 经常与蒸汽急冷、62方案一起使
用。
© EagleBurgmann 2010
11方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗。 • 默认单密封冲洗方案。 作用 • 密封腔散热 • 卧式泵密封腔排气 • 增加密封腔压力和液体气化余量。
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。 • 冲洗应当引至密封端面。 • 在起动立式泵之前对管道回路进行排气。 • 典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末
端的温度。
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21方案
DEPARTMENT
NAME
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11方案冲洗中加强了散热。 作用 • 密封冷却。 • 降低液温以增加液体气化余量。 • 减少结焦。 应用场合 • 高温工况，通常低于350℉
（177℃）。 • 高于180℉（80℃）的热水。 注• 意清洁的非聚合液体。 • 密封冷却器和管道必须在最高处进行
排气 – 起动之前排气。 • 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）
NAME
方案描述 • 从内部泵送装置经冷却器对密封进冲洗。 • 热水工况的标准冲洗方案。 作用 • 低冷却器负载下高效的密封冷却。 • 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180℉（80℃）的锅炉给水和热水。 • 清洁的非聚合液体。 注意 • 密封冷却器和管道必须在最高处进行
聚合的风险。 应用场合 • 清洁、温度适中的液体。 • 与单密封件一起使用，极少与双密封件
一起。 注意 • 通常无法对密封端面进行直接冲洗，散热
能力有限。
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02方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述
•没有冲洗的密闭密封腔。
作用 • 简单 – 无需环境控制。
应用场合
应用场合 • 一般应用于清洁液体。 • 非聚合液体。 注意 • 使用直径至少为0.125英寸（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。 • 通过管道在12点位置将冲洗液引至密
封端面。
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12方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 从泵出口通过过滤器和节流 孔板到密封腔的循环。 应用场合 应用于仅偶尔带有颗粒的介 质。 不推荐
的节流孔板。 • 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸
来降低密封腔压力。 • 典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查
管道末端的温度。
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14方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 密封冲洗通过节流孔板从泵出口并再次循环
至泵入口。 • 结合11方案和13方案。 作用 • 立式泵的持续密封腔排气。 • 密封腔散热。 • 增加密封腔压力和液体气化余量。 应用场合 • 立式泵密封。 • 适当温度下清洁的非聚合液体。 注意 • 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流
3、双端面密封 背对背结构
PLAN53A;53B;53C;54
4、气体（介质）密封 PLAN71;72;74;75;76
DEPARTMENT
NAME
© EagleBurgmann 2010
01方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 从泵出口处对密封腔进行内部冲洗 • 操作与11方案类似。 作用 • 密封腔散热 • 卧式泵密封腔排气 • 降低液体在11方案的暴露管道中冻结或
机械密封辅助系统方案
概论
DEPARTMENT
NAME
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2
辅助系统的作用
为机械密封创造更有利的环境
冲洗以散热 降低液温 改变密封腔压力 清洁工艺流体 控制机械密封的大气侧
提供检测和控制密封泄漏的方法
捕捉和/或防止泄漏 检测泄漏 将泄漏引导至适当的收集或处理系统 为密封环境提供除工艺流体之外的液体
应用场合 应用于仅偶尔带有颗粒的高 温介质。
不推荐
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13
21、22方案配套换热器
Heat exchanger WDK 热交换器
Heat exchanger
HRV 热交换器
DEPARTMENT
NAME
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14
23方案
DEPARTMENT
DEPARTMENT
NAME
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API 682标准机械密封冲洗方案
密封辅助系统的应用
1、单端面密封 冲洗 /储液 quench
PLAN01;02;11;12;13;14;21;22;23;31;32;41 PLAN61;62;65
2、双端面密封 串联结构
PLAN51;52
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。 • 定期监控设备入口和出口温度，它能
反映堵塞或结垢的迹象。
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22方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 •从泵出口经过滤器、节流孔 板和冷却器对密封进行冲洗。 •冷却器11方案冲洗中加强了 过滤和散热。
排气 – 起动之前排气。 • 密封腔需要小间隙的喉部衬套以隔绝
工艺流体。 • 切向密封压盖旋塞应当从底部入，从
顶部出。 • 定期监控冷却器入口和出口温度，作
为反映堵塞或结垢的迹象。 • 含铁的工艺流体在经过冷却器之前应
先流经磁性分离器
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23方案管道布置措施
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13方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环。 • 立式泵的标准冲洗方案。 作用 • 立式泵的持续密封腔排气。 • 密封腔散热。 应用场合 • 立式泵。 • 密封腔压力大于吸入压力。 • 适当温度液体和适度固体颗粒。 • 非聚合液体。 注意 • 在起动立式泵之前对管道回路进行排气。 • 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）
• 清洁的液体。
注意 • 工艺介质必须距离沸点有足够的
余量以避免气化。 • 高温工况密封腔夹套或需要不间
断冷却。 • 经常与蒸汽急冷、62方案一起使
用。
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11方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗。 • 默认单密封冲洗方案。 作用 • 密封腔散热 • 卧式泵密封腔排气 • 增加密封腔压力和液体气化余量。
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。 • 冲洗应当引至密封端面。 • 在起动立式泵之前对管道回路进行排气。 • 典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末
端的温度。
© EagleBurgmann 2010
21方案
DEPARTMENT
NAME
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11方案冲洗中加强了散热。 作用 • 密封冷却。 • 降低液温以增加液体气化余量。 • 减少结焦。 应用场合 • 高温工况，通常低于350℉
（177℃）。 • 高于180℉（80℃）的热水。 注• 意清洁的非聚合液体。 • 密封冷却器和管道必须在最高处进行
排气 – 起动之前排气。 • 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）
NAME
方案描述 • 从内部泵送装置经冷却器对密封进冲洗。 • 热水工况的标准冲洗方案。 作用 • 低冷却器负载下高效的密封冷却。 • 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180℉（80℃）的锅炉给水和热水。 • 清洁的非聚合液体。 注意 • 密封冷却器和管道必须在最高处进行
聚合的风险。 应用场合 • 清洁、温度适中的液体。 • 与单密封件一起使用，极少与双密封件
一起。 注意 • 通常无法对密封端面进行直接冲洗，散热
能力有限。
© EagleBurgmann 2010
02方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述
•没有冲洗的密闭密封腔。
作用 • 简单 – 无需环境控制。
应用场合
应用场合 • 一般应用于清洁液体。 • 非聚合液体。 注意 • 使用直径至少为0.125英寸（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。 • 通过管道在12点位置将冲洗液引至密
封端面。
© EagleBurgmann 2010
12方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 从泵出口通过过滤器和节流 孔板到密封腔的循环。 应用场合 应用于仅偶尔带有颗粒的介 质。 不推荐
的节流孔板。 • 通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸
来降低密封腔压力。 • 典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查
管道末端的温度。
© EagleBurgmann 2010
14方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 密封冲洗通过节流孔板从泵出口并再次循环
至泵入口。 • 结合11方案和13方案。 作用 • 立式泵的持续密封腔排气。 • 密封腔散热。 • 增加密封腔压力和液体气化余量。 应用场合 • 立式泵密封。 • 适当温度下清洁的非聚合液体。 注意 • 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流
3、双端面密封 背对背结构
PLAN53A;53B;53C;54
4、气体（介质）密封 PLAN71;72;74;75;76
DEPARTMENT
NAME
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01方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 从泵出口处对密封腔进行内部冲洗 • 操作与11方案类似。 作用 • 密封腔散热 • 卧式泵密封腔排气 • 降低液体在11方案的暴露管道中冻结或
机械密封辅助系统方案
概论
DEPARTMENT
NAME
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2
辅助系统的作用
为机械密封创造更有利的环境
冲洗以散热 降低液温 改变密封腔压力 清洁工艺流体 控制机械密封的大气侧
提供检测和控制密封泄漏的方法
捕捉和/或防止泄漏 检测泄漏 将泄漏引导至适当的收集或处理系统 为密封环境提供除工艺流体之外的液体
应用场合 应用于仅偶尔带有颗粒的高 温介质。
不推荐
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13
21、22方案配套换热器
Heat exchanger WDK 热交换器
Heat exchanger
HRV 热交换器
DEPARTMENT
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14
23方案
DEPARTMENT
DEPARTMENT
NAME
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API 682标准机械密封冲洗方案
密封辅助系统的应用
1、单端面密封 冲洗 /储液 quench
PLAN01;02;11;12;13;14;21;22;23;31;32;41 PLAN61;62;65
2、双端面密封 串联结构
PLAN51;52
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。 • 定期监控设备入口和出口温度，它能
反映堵塞或结垢的迹象。
© EagleBurgmann 2010
22方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 •从泵出口经过滤器、节流孔 板和冷却器对密封进行冲洗。 •冷却器11方案冲洗中加强了 过滤和散热。
排气 – 起动之前排气。 • 密封腔需要小间隙的喉部衬套以隔绝
工艺流体。 • 切向密封压盖旋塞应当从底部入，从
顶部出。 • 定期监控冷却器入口和出口温度，作
为反映堵塞或结垢的迹象。 • 含铁的工艺流体在经过冷却器之前应
先流经磁性分离器
© EagleBurgmann 2010
23方案管道布置措施
© EagleBurgmann 2010
13方案
DEPARTMENT
NAME
方案描述 • 从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环。 • 立式泵的标准冲洗方案。 作用 • 立式泵的持续密封腔排气。 • 密封腔散热。 应用场合 • 立式泵。 • 密封腔压力大于吸入压力。 • 适当温度液体和适度固体颗粒。 • 非聚合液体。 注意 • 在起动立式泵之前对管道回路进行排气。 • 使用直径至少为0.125英寸（3毫米）