最新第5章机械密封的辅助系统
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机械密封辅助系统
机械密封辅助系统 －－－Ｇ６３１０Ｒ－标准压力罐辅助系统配置 ＣＹ１０型压力罐辅助系统配置由标准压力罐（Ｇ６３１０Ｒ）、压力表、关闭阀等部件组成。
符合ＡＰＩ６１０方案５２或５３的配置要求。
是最基本的配置形式系统，结构简单，适用范围广，常用于串联和双端面机械密封系统。
用户可以只用此种系统配置，也可根据自己实际使用需要增设测量仪表、手动补液泵等部件。
ＣＹ１１型压力罐辅助系统配置由标准压力罐（Ｇ６３１０Ｒ）、压力表、关闭阀和手动补液泵组成。
符合ＡＰＩ６１０方案５２或５３和ＪＢ／Ｔ ６６２９－９３标准规定。
用户如采用此种系统配置，可以在不停泵的情况下通过手动补液泵对压力罐进行补液。
此系统如作储罐系统，可用于串联式机械密封，如作平衡罐系统，可用于双端面机械密封。
ＣＹ１５型压力罐辅助系统配置由标准 压力罐（Ｇ６３１０Ｒ）、压力表、关闭阀、液位继电器等部件组成。
符合ＡＰＩ６１０方案５２规定。
可接现场报警器或远传报警系统，选定合适的液位高度，可检测到密封是否泄漏，密封运行安全可靠。
安装简便，可用于串联式机械密封辅助系统。
ＣＹ１８型压力罐辅助系统配置由标准压力罐（Ｇ６３１０Ｒ）、压力表、关闭阀、液位继电器和手动补液泵组成一种较完整的密封辅助系统。
符合ＡＰＩ６１０方案５２或５３和ＪＢ／Ｔ ６６２９－９３标准要求。
报警系统检测压力罐内压力和液位，及时发现密封是否泄漏。
运行中可以通过手动补液泵随时对压力罐补充缓冲液。
１．标准压力罐 ２．压力表 ３．关闭阀 ４．孔板 ５．排气口（接排空管线）６．冷却水出口 ７． 液位继电器 ８．压力补液接门 ９．冷却水入口 １０．机械密封 １１．手动补液泵 １２．接气体压源 。
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
机械密封辅助系统
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
方案描述 • 从泵出口经旋液分离器对密封进行冲洗。 • 离心分离出的固体颗粒返回泵入口。 作用 • 密封腔散热 • 从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。 应用场合 • 不干净或被污染的液体,含有砂子或管渣
的水。 • 非聚合液体。
注意 • 对于比重为工艺流体两倍的颗粒,旋
液分离器的效果最佳。 • 密封腔压力必须非常接近吸入压力,
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。 • 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
排气 – 起动之前排气。 • 使用直径至少为0.125英寸 3毫米 的
© 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 的节
•低阻力
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
方案描述 • 从泵出口经旋液分离器对密封进行冲洗。 • 离心分离出的固体颗粒返回泵入口。 作用 • 密封腔散热 • 从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。 应用场合 • 不干净或被污染的液体,含有砂子或管渣
的水。 • 非聚合液体。
注意 • 对于比重为工艺流体两倍的颗粒,旋
液分离器的效果最佳。 • 密封腔压力必须非常接近吸入压力,
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。 • 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
排气 – 起动之前排气。 • 使用直径至少为0.125英寸 3毫米 的
© 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 的节
•低阻力
密封及辅助系统基础知识讲稿
PLAN32+53B
现场系统典型配置图片
第三部分
辅助系统安装操作注意事项
现场装配时容易出现的问题
系统用支架选用是否得当（一般储罐系统高度为正常液位到泵中心线 900~1050mm,PLAN23换热器高度为泵中心线到换热器底部高度450~600mm ）;
管线单元安装问题 1、检查接头或法兰等密封垫片是否安装，如选用法兰，应检查法兰是 否符合图纸要求； 2、管线阀门是否安装正确，一般安装容易错误的阀门主要是有流动方 向的阀门，如：止回阀、截止阀、减压阀、阀组等，见到此类阀门安装 时一定要特别注意；
方案特点： 封液压力高于介质压 力，利用隔离液密封烃 类介质提高安全性； 系统配置压力报警开 关，可实时监控机封运 转情况，提高了安全等 级； 机封为双端面弹簧密 封，一旦一级密封泄漏 二级密封阻挡主密封大 量泄漏，防止灾难性事 故发生。
PLAN11+53B
对于高温有毒有害介质泵冲洗方案PLAN21+53A
GB150-1998
《钢制压力容器》
ASME B16.5-2003 《管法兰和法兰管件》
产品规格：
CR5012（容积12L）
CR5020（容积20L）
主要组成单元：
储液罐、手动补液泵、报警单元、排液单元、
测量单元等；
适用范围：
适用PLAN 52 及PLAN53A冲洗方案
符合API682标准储罐系统的配置
交流提纲
机械密封及辅助系统的基简介和注意事项
机械密封基础知识简介 机械密封辅助系统简介 辅助系统安装操作注意事项 辅助系统验收注意事项
第一部分
机械密封的基础知识简介
机械密封的基础知识
机械密封的定义
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
机械密封辅助系统
5.若降温效果差，增加冷却水流量
错。若不增大换热面积，只增大冷却水流量，对热流体降温 帮助不大，只能降低冷流体出口温度。
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.高凝固点和高黏度介质慎用（易导致凝固或黏度变高）， 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
（高流量开关报警点:排火炬50NL/h，堵死15NL/h）低报压力开关 设置点：0.5bar
1.有压双干气密封
2.氮气压力高于泵腔至少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（清除颗粒，液体）+调压器(至少 高于介质1.75bar)+(孔板)+流量计+压力表+(FSH)+低报压力 开关+单向阀
4.补液：根据液位刻度线，用移动式补液泵从补液口补液。
5.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。
6.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。
7.缓冲液进出口温差 设密封为CM1B-070/1B-068 ，内侧介质260℃
常见问题
1.标准配置：高报压力开关（设置值：0.1MPa），低液位开关， 压力表（耐压：6.3MPa，量程0.6MPa）
2.开车前：必须先充满缓冲液。
3.正常工作状态：内侧密封泄漏，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。
4.补（排）液：根据液位刻度线，从漏斗处补液，从储罐下部排 液，不需停车。
机械密封辅助系统
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。
Page 10
14方案
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
机械密封辅助系统方案
Page 1
概论
Page 2
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
38
54方案
Page 39
方案描述 • 加压隔离液通过外部系统循环。
渣的水。 • 非聚合液体。
注意 • 对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋
液分离器的效果最佳。 • 密封腔压力必须非常接近吸入压力，
以保持适当的流量。 • 管道布置中应当不包含节流孔板，不
需要对密封腔排气。 • 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。
Page 19
31方案配套旋液分离器
Heat exchanger
WDK 热交换器
Heat exchanger
HRV 热交换器
Page 14
14
23方案
Page 15
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
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
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
机械密封辅助系统方案
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概论
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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
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54方案
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方案描述 • 加压隔离液通过外部系统循环。
渣的水。 • 非聚合液体。
注意 • 对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋
液分离器的效果最佳。 • 密封腔压力必须非常接近吸入压力，
以保持适当的流量。 • 管道布置中应当不包含节流孔板，不
需要对密封腔排气。 • 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。
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31方案配套旋液分离器
Heat exchanger
WDK 热交换器
Heat exchanger
HRV 热交换器
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23方案
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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
机械密封辅助系统介绍
2.和PLAN72/71合用
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
（一）CMG2.52储罐系统
储罐容积有9L 、 12L 、 20L 三种 规格，API682中 8.5.4.3.1规定， d≤60选12L储罐， d>60选20L储罐。
5.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）。
6.外侧密封失效：低液位开关报警。
7.缓冲液进出口温差 设密封为CM1B-070/1B-068 ，内侧介质260℃
蜡油 水
CMG2-09℃ CMG2-12℃ CMG2-20℃ 71.7~81.8℃ 59.6~66℃ 53.2~59.8℃ 75.3~79.5℃ 61.9~64.6℃ 55.8~58.5℃
3.截止阀+10微米过滤器（清除颗粒和液体）+调压器(至少 高于大气0.5bar，低于0.7bar)+1.5mm孔板+流量计 +(FSH)+PSL+压力表+单向阀
4.CSD/CSV堵死（稀释排放物）或接PLAN75/76（不允许向 大气排放）
常见问题
压力表量程：略高于泵腔压力。流量计量程：200~300NL/h
4.为加快循环，密封腔内加一个螺旋套 不好。可能导致密封腔流体气化。
5.冲洗流量大一点，可以多降一点密封腔温度 错。PLAN11不能降温，只能抑制温升。冲洗流量过大，会降低 泵的效率，提高密封腔压力。
1.用于立式泵，高扬程泵
2.常和PLAN1,11,12（过滤器）,21,22（过滤器换热器）,31 （旋液分离器）,41 （旋液分离器，换热器）一起使用
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
（一）CMG2.52储罐系统
储罐容积有9L 、 12L 、 20L 三种 规格，API682中 8.5.4.3.1规定， d≤60选12L储罐， d>60选20L储罐。
5.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）。
6.外侧密封失效：低液位开关报警。
7.缓冲液进出口温差 设密封为CM1B-070/1B-068 ，内侧介质260℃
蜡油 水
CMG2-09℃ CMG2-12℃ CMG2-20℃ 71.7~81.8℃ 59.6~66℃ 53.2~59.8℃ 75.3~79.5℃ 61.9~64.6℃ 55.8~58.5℃
3.截止阀+10微米过滤器（清除颗粒和液体）+调压器(至少 高于大气0.5bar，低于0.7bar)+1.5mm孔板+流量计 +(FSH)+PSL+压力表+单向阀
4.CSD/CSV堵死（稀释排放物）或接PLAN75/76（不允许向 大气排放）
常见问题
压力表量程：略高于泵腔压力。流量计量程：200~300NL/h
4.为加快循环，密封腔内加一个螺旋套 不好。可能导致密封腔流体气化。
5.冲洗流量大一点，可以多降一点密封腔温度 错。PLAN11不能降温，只能抑制温升。冲洗流量过大，会降低 泵的效率，提高密封腔压力。
1.用于立式泵，高扬程泵
2.常和PLAN1,11,12（过滤器）,21,22（过滤器换热器）,31 （旋液分离器）,41 （旋液分离器，换热器）一起使用
机械密封辅助系统
用于无压双密 封缓冲液冲洗 系统PLAN52 ， 缓冲液温升通 过调节冷却水 流量控制在 8~16℃,液位开 关、压力开关 对密封运行状 态进行监控。
SNS
（二） CMG2.53储罐系统
储罐容积有9L 、 12L 、 20L 三种规 格，API682中 8.5.4.3.1规定， d≤60选12L储罐， d>60选20L储罐。
4.为加快循环，密封腔内加一个螺旋套 不好。可能导致密封腔流体气化。
5.冲洗流量大一点，可以多降一点密封腔温度 错。PLAN11不能降温，只能抑制温升。冲洗流量过大，会降低 泵的效率，提高密封腔压力。
1.用于立式泵，高扬程泵
2.常和PLAN1,11,12（过滤器）,21,22（过滤器换热器）,31 （旋液分离器）,41 （旋液分离器，换热器）一起使用
2.泵停车时，也不能停冲洗。
3.必须配小间隙喉套，保持密封腔压力，降低饱和蒸汽压。
4.冲洗压力，冲洗量必须控制，见PLAN11。
1.plan21+31 2.用于重颗粒热工况(热水) 3.不能用于淤泥 4.采用喉套
1.用于非聚合流体,饱和蒸汽压高于封液,不允许漏向大气 2.不用于重流体,脏流体,易聚合流体 3.温升8℃ （水，柴油），16℃ （矿物油） 4.用于碱，胺，易结晶流体，用清水作缓冲流体使泄漏出 的颗粒溶于清水中（代替PLAN62或PLAN32）。 5.温度高于260 的工况可以考虑使用（或PLAN53） 6.内侧用非接触式密封，用于甲烷，氨水，丙烷，及其它 高饱和蒸汽压烃类，具有较高的可靠性。
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
SNS
（二） CMG2.53储罐系统
储罐容积有9L 、 12L 、 20L 三种规 格，API682中 8.5.4.3.1规定， d≤60选12L储罐， d>60选20L储罐。
4.为加快循环，密封腔内加一个螺旋套 不好。可能导致密封腔流体气化。
5.冲洗流量大一点，可以多降一点密封腔温度 错。PLAN11不能降温，只能抑制温升。冲洗流量过大，会降低 泵的效率，提高密封腔压力。
1.用于立式泵，高扬程泵
2.常和PLAN1,11,12（过滤器）,21,22（过滤器换热器）,31 （旋液分离器）,41 （旋液分离器，换热器）一起使用
2.泵停车时，也不能停冲洗。
3.必须配小间隙喉套，保持密封腔压力，降低饱和蒸汽压。
4.冲洗压力，冲洗量必须控制，见PLAN11。
1.plan21+31 2.用于重颗粒热工况(热水) 3.不能用于淤泥 4.采用喉套
1.用于非聚合流体,饱和蒸汽压高于封液,不允许漏向大气 2.不用于重流体,脏流体,易聚合流体 3.温升8℃ （水，柴油），16℃ （矿物油） 4.用于碱，胺，易结晶流体，用清水作缓冲流体使泄漏出 的颗粒溶于清水中（代替PLAN62或PLAN32）。 5.温度高于260 的工况可以考虑使用（或PLAN53） 6.内侧用非接触式密封，用于甲烷，氨水，丙烷，及其它 高饱和蒸汽压烃类，具有较高的可靠性。
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
机械密封辅助系统
01
02
03
重密度颗粒杂质
应采用喉套阻挡含颗粒介质
不能用于泥浆
1.用于颗粒杂质（碱，胺，易结晶流体）工况 2.防气蚀抽空 3.外冲洗应连续,包括启动停车 4.冲洗液与介质相容 5.应与小间隙喉套配合使用 6.成本高,只冷却不用32 7.炼油厂的油浆泵，塔底泵，用100 ℃ 蜡油或柴油冲洗 8.适用于单端面密封的高温泵，易结晶、含固体颗粒或腐蚀性介质泵 9.对水介质，3000r/min，冲洗量3~30L/min（与轴径有关），对易挥发介质或温度较高介质，可适当再选大一些 10.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa 11.浓硫酸，用柴油或C4~C9混合物
常见问题 1.该方案可以防颗粒，防气化，防高温，防腐蚀性，是解决单端面最好的方案，是不是所有单端面都可以采用此方案呢？ 不是。首先，PLAN32 成本极高，高于PLAN52；其次，需要现场有合适的冲洗流体，并且有大量消耗；三，会稀释或污染泵送物料。所以，一般尽可能不选用该方案，仅为降温更不考虑选用。 2.泵停车时，也不能停冲洗。 3.必须配小间隙喉套，保持密封腔压力，降低饱和蒸汽压。 4.冲洗压力，冲洗量必须控制，见PLAN11。
机械密封辅助系统介绍
API 682-2002
单击此处添加副标题
API682冲洗管路系统标准方案
外部环境温度易使介质浓缩或凝固的情况
01
内部孔径应满足流量要求
02
A
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
B
锥形密封腔，加快介质流动，易传热
1单密封默认方案
洁净介质，通用设备常用
若降温效果差，增加冷却水流量 错。若不增大换热面积，只增大冷却水流量，对热流体降温帮助不大，只能降低冷流体出口温度。
机械密封辅助系统介绍
11.铭牌上应有最高工作压力，静压试验压力，最高/最低工作温 度。
12.储罐接头采用螺纹连接。
（三）CMGR换热器 换热面积有 0.2m2 、 0.3 m2、 0. 6m2、 0.9m2 、 1.2 m2五种规 格，由制造厂 根据工况选择。 用于API682冲 洗管路标准方 案 PLAN21/22/234 1 ，盘管中介 质的温降可以 通过控制冷却 水流量进行适 当调节。
2.固体密度少为流体的两倍。（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%
无源干节点
（十一）液位开关
液位开关明细表 音叉式液位开关 型号 制造厂 工作温 度℃ 工作压 力 MPa 介质密 度 g/cm3 供电电 压 功率 w 输出方 式 输出延 时 s 开关 节点 待测接 口 电缆接 口 防爆等 级 防护等 级 LS-YC-T-100 明日丝路 -30~150 <2 ≥0.6 浮球式 TK1-101N-BRA Magnetrol -40~149 10.3 ≥0.4 ME72D 上海泛宜 -20~200
1.急冷流体:低压蒸汽,氮气,清水，通常用于有毒，易燃，氧 化性，易聚合，易结晶，高黏度（碱，胺，易结晶流体）介 质。
2.隔氧防焦冲泄漏。高于150℃ ，用蒸汽急冷泄漏流体防结 焦。
3.单密封用
1.布置2无压干抑制密封 2.缓冲气吹扫泄漏 3.截止阀+10微米过滤器+调压器(高于大气0.5bar)+1.5mm孔 板+压力表+单向阀 4.CSD堵死或接PLAN75/76
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。
通过调整缓冲液的压力控制单级密封的各自压差,满足单级密封的承压要求PLAN53 通过外部储液器向有压双重密封串联密双封工作时需要配置该辅助系统,通常适用于剧毒、易燃、易爆、易挥发介质的外泄。
泵用机械密封辅助系统5G传输安全管理系统
机械密封辅助系统5G传输安全管理系统
一、工艺技术装备简介
通过Zigbee无线技术对无线压力变送器数据进行采集，并通过5G将数据回传至中央控制室。
泵用机械密封辅助系统5G传输安全管理系统，用于保障设备高可靠性、长周期无故障运行。
通过无线HART技术对装置区无线压力变送器数据进行采集。
并通过5G将数据回传至中央控制室SUPOS（生产运营平台）。
二、主要技术特点
1、实现对重要泵位号密封辅助系统信号的实时监测；
2、将泵用机械密封辅助系统监测信号远传至生产运营平台；设备管理人员可以在生产运营平台实时查看数据、跟踪设备运行状态；
3、对监测数据进行及时分析处理，发现异常信号发出预警信息，避免因机封失效引起非计划停车；
4、对监测数据进行长周期跟踪分析，结合密封厂家试验数据和建立模型，对每一套密封进行健康评估并给出健康指标，以指导现场机封设备的维护维修；
5、机械密封监测数据可以汇入企业信息化管理平台，提高密封设备可靠性。
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F=冲洗一般在密封压盖上能看到F的字头
5－2正向旁通式冲洗
3、反向旁通式冲洗、（也叫反向冲洗）即将介质从密封 腔引出，经旁通管，通过节流孔板、再回到泵的入口依靠 密封腔与泵入口的压差，维持介质的反向流动，达到的目 的，能起控制温升、防止杂质沉积的作用。此种冲洗方法 适用于介质温度低于80℃以下的介质，常用与密封压力与 排出压力差极小的场合。图5－3
孔板
5－3 反向旁通式冲洗流程
4、介质循环冲洗，利用装在泵 轴或轴套上的循环轮依靠旋转 产生泵效作用，使密封流体循 环的部件。介质从密封腔引出， 经过换热器在回到密封腔进行 冲洗，并用节流套控制工作介 质与密封腔介质的热传导，控 制温度作用。常用于内装式单 端面机械密封。
图5－4图 5－5
换热器
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
Q/D=急冷/排液
正向直通式冲洗
2、正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）正向旁通式冲洗 （也叫正向冲洗）即将介质从泵的出口引出，经旁通管， 通过孔板节流，再进入密封腔，依靠泵的出口与密封腔的 压差，维持介质的正向流动，达到冲洗的目的。再旁路管 中可以根据需要接上漩涡分离器、换热器等可以起到控制 温度。控制磨蚀、用于内装式机械密封。图5－2
单点轴向冲洗
2、多点冲洗有，径向冲洗和轴向冲洗两种。图5－11、图 5－12
冲洗入口
密封压盖
径向多点冲洗孔
5－12 多点径向冲洗
5－12 多点轴向冲 洗
叶轮局部循环冲洗
3、利用密封本身转动的件上开凹槽、钻孔、螺纹起到泵 的效应作用，叶片轮与外接换热器形成叶轮局部循环冲洗。 这种方法常用与泵出口压压差很小的场合。一般用于热水 泵或热油泵上，双端面密封的常压端。详见照片 5－13
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，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。）
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。
2、辅助系统可以改善密封工作环境 （1）无辅助系统，就只能改进密封结构，提高材质。 （代价高，不能从根本上解决问题。） （2）实际工作中，不用任何辅助设施的机械密封几乎没
有。如高压使用的串联机械密封、高温泵机械密封 都必须采用相应辅助设施。 （3）（通过辅助系统）苛刻工况变为密封可接受工况
压力表
5－6 用自身介质冷却后冲洗密封流程图
6、两项冲洗 对于双支承泵可采用两向冲洗，出口端密封腔压力高 于入口密封的压力将两端密封腔连接起来，对泵出口端是反向冲洗， 泵的入口端是正向冲洗，故称为两向冲洗。简图5－7
图5－7 两项冲洗
7、外冲洗（注入式） 对于内装式单端面密封当液体不适宜作密封流体时，比如介质中含有
（机械密封效果大大提高，使用范围更加广泛，对密封本 身材料要求降低，机械密封成本下降。）
3、机械密封端面摩擦热（会导致端面温度升高）得以 控制
端面摩擦热过高有下列危害：
（1）液膜汽化磨损加剧密封失效； （2）端面热变形加大泄漏和磨损； （3）加剧腐蚀； （4）辅助密封圈老化变质从而失效； （5）石墨浸渍物碳化或熔化而产生泄漏。 所以端面温升是机械密封的大敌。
固体颗粒，如：炼油厂的催化裂化的油浆泵、或常减压的底泵等，都 需要从外部引进冲洗液如练厂的腊油柴油，注入到密封腔来改善密封 的工作环境。见图5－8
5－8 注入式冲洗
三、 机械密封的冲洗方向
进入密封腔的冲洗方向常用的有A单点径向冲洗、B单点轴向冲洗、如 图5－9 5－10
1、单点冲洗、冲洗孔的直径不要小于5 mm
6、辅助系统属于机械密封的组成部分（根据不同工况采 用不同的辅助系统。国际上通用的美国石油学会标准（离 心泵API610）对此都作了具体规定）。
二、什么是辅助系统
1、定义 为改善密封工作环境，采用许多元件和设施组成一个系 统，通过冲洗、冷却、过滤、分离和保温的方式，实现对 密封的润滑、冷却或调温、冲洗、净化，稀释和冲掉泄漏 介质，改善密封的工作环境。这种用来改善机械密封工作 条件的辅助设施被称为机械密封的辅助系统。它由许多元 件组成，包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、 压力罐、增压罐、各种监测仪表、管路、管件等组成。实 际工作中可用一种或几种，根据工作条件而定。
第5章机械密封的辅助 系统
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
介质循环冲洗
图5－4图 循环轮
5－5
循环轮
5、是一种利用泵本身的介质经过泵的出口进入冷却罐冷却后，
在进入密封腔的方法。见图5－6,一般冲洗油的压力应高于密封腔
的0.5～1MPa或采用孔板控制密封的冲洗量。对于高温泵的冲洗
温度应低于60℃为宜。（国际标准不应高于80℃）
冲洗介质入口
冲洗压力调节阀
冷却器
冲洗是一种控制温度、延长机械密封寿命的最有效措施。 冲洗的目的在于带走温度和热量、降低密封腔温度，防止 液膜汽化、改善润滑条件、防止干运转、、防止杂质集积 和气囊形成。
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。按冲洗入口布置有，单点冲洗、多点冲 洗。
5－2正向旁通式冲洗
3、反向旁通式冲洗、（也叫反向冲洗）即将介质从密封 腔引出，经旁通管，通过节流孔板、再回到泵的入口依靠 密封腔与泵入口的压差，维持介质的反向流动，达到的目 的，能起控制温升、防止杂质沉积的作用。此种冲洗方法 适用于介质温度低于80℃以下的介质，常用与密封压力与 排出压力差极小的场合。图5－3
孔板
5－3 反向旁通式冲洗流程
4、介质循环冲洗，利用装在泵 轴或轴套上的循环轮依靠旋转 产生泵效作用，使密封流体循 环的部件。介质从密封腔引出， 经过换热器在回到密封腔进行 冲洗，并用节流套控制工作介 质与密封腔介质的热传导，控 制温度作用。常用于内装式单 端面机械密封。
图5－4图 5－5
换热器
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
Q/D=急冷/排液
正向直通式冲洗
2、正向旁通式冲洗（也叫正向冲洗）正向旁通式冲洗 （也叫正向冲洗）即将介质从泵的出口引出，经旁通管， 通过孔板节流，再进入密封腔，依靠泵的出口与密封腔的 压差，维持介质的正向流动，达到冲洗的目的。再旁路管 中可以根据需要接上漩涡分离器、换热器等可以起到控制 温度。控制磨蚀、用于内装式机械密封。图5－2
单点轴向冲洗
2、多点冲洗有，径向冲洗和轴向冲洗两种。图5－11、图 5－12
冲洗入口
密封压盖
径向多点冲洗孔
5－12 多点径向冲洗
5－12 多点轴向冲 洗
叶轮局部循环冲洗
3、利用密封本身转动的件上开凹槽、钻孔、螺纹起到泵 的效应作用，叶片轮与外接换热器形成叶轮局部循环冲洗。 这种方法常用与泵出口压压差很小的场合。一般用于热水 泵或热油泵上，双端面密封的常压端。详见照片 5－13
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，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。）
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。
2、辅助系统可以改善密封工作环境 （1）无辅助系统，就只能改进密封结构，提高材质。 （代价高，不能从根本上解决问题。） （2）实际工作中，不用任何辅助设施的机械密封几乎没
有。如高压使用的串联机械密封、高温泵机械密封 都必须采用相应辅助设施。 （3）（通过辅助系统）苛刻工况变为密封可接受工况
压力表
5－6 用自身介质冷却后冲洗密封流程图
6、两项冲洗 对于双支承泵可采用两向冲洗，出口端密封腔压力高 于入口密封的压力将两端密封腔连接起来，对泵出口端是反向冲洗， 泵的入口端是正向冲洗，故称为两向冲洗。简图5－7
图5－7 两项冲洗
7、外冲洗（注入式） 对于内装式单端面密封当液体不适宜作密封流体时，比如介质中含有
（机械密封效果大大提高，使用范围更加广泛，对密封本 身材料要求降低，机械密封成本下降。）
3、机械密封端面摩擦热（会导致端面温度升高）得以 控制
端面摩擦热过高有下列危害：
（1）液膜汽化磨损加剧密封失效； （2）端面热变形加大泄漏和磨损； （3）加剧腐蚀； （4）辅助密封圈老化变质从而失效； （5）石墨浸渍物碳化或熔化而产生泄漏。 所以端面温升是机械密封的大敌。
固体颗粒，如：炼油厂的催化裂化的油浆泵、或常减压的底泵等，都 需要从外部引进冲洗液如练厂的腊油柴油，注入到密封腔来改善密封 的工作环境。见图5－8
5－8 注入式冲洗
三、 机械密封的冲洗方向
进入密封腔的冲洗方向常用的有A单点径向冲洗、B单点轴向冲洗、如 图5－9 5－10
1、单点冲洗、冲洗孔的直径不要小于5 mm
6、辅助系统属于机械密封的组成部分（根据不同工况采 用不同的辅助系统。国际上通用的美国石油学会标准（离 心泵API610）对此都作了具体规定）。
二、什么是辅助系统
1、定义 为改善密封工作环境，采用许多元件和设施组成一个系 统，通过冲洗、冷却、过滤、分离和保温的方式，实现对 密封的润滑、冷却或调温、冲洗、净化，稀释和冲掉泄漏 介质，改善密封的工作环境。这种用来改善机械密封工作 条件的辅助设施被称为机械密封的辅助系统。它由许多元 件组成，包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、 压力罐、增压罐、各种监测仪表、管路、管件等组成。实 际工作中可用一种或几种，根据工作条件而定。
第5章机械密封的辅助 系统
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
介质循环冲洗
图5－4图 循环轮
5－5
循环轮
5、是一种利用泵本身的介质经过泵的出口进入冷却罐冷却后，
在进入密封腔的方法。见图5－6,一般冲洗油的压力应高于密封腔
的0.5～1MPa或采用孔板控制密封的冲洗量。对于高温泵的冲洗
温度应低于60℃为宜。（国际标准不应高于80℃）
冲洗介质入口
冲洗压力调节阀
冷却器
冲洗是一种控制温度、延长机械密封寿命的最有效措施。 冲洗的目的在于带走温度和热量、降低密封腔温度，防止 液膜汽化、改善润滑条件、防止干运转、、防止杂质集积 和气囊形成。
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。按冲洗入口布置有，单点冲洗、多点冲 洗。