机械密封介绍JohnCrane

API Piping Plans API 冲洗方案
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Points to Note for API Plan 14: API 冲洗方案 14 应注意的事项： - Flow back to suction side will evacuate vapours that may collect in seal chamber. - Recommended for light hydrocarbon service.
•
Must be:
– – – – – – present - beware dry running stable clean - beware abrasive wear symptoms reasonable viscosity temperature controlled acceptable pressure
Seal Flushing By-Pass from Discharge 单密封通过出口进行冲洗
API Piping Plans API 冲洗方案
Overhung Pump – 1 seals
API Piping Plans API 冲洗方案
Overhung Pump – 1 seals
API Piping Plans API 冲洗方案
to to to to
0。294 m
separate the two sliding faces lubricate the sliding faces reduce friction / heat generation prevent fluid leakage to the atmosphere
Integral (internal) recirculation from pump discharge to seal 内部循环从泵的出口到密封
API Piping Plans API 冲洗方案
Points to Note for API Plan 02: API 02 冲洗方案应注意的事项： - The injection tapping is used for venting prior to start–up. -在开车前 ，入口用来进行放空 - API plan 02 is often used together with plan 62, especially on high temperature bellows seals.冲洗方案 2经常与62一起用，特别是用在高温波 纹管密封
No flushing to the mechanical seal (‘dead-ended’) 机械密封里没有冲洗
API Piping Plans API 冲洗方案
Points to Note for API Plan 11: API 冲洗方案11 应注意的事项 - Use an orifice to restrict the flow rate if the discharge pressure is 3 bar higher than seal chamber pressure.如果出口压力高于密封腔 压力3bar，需要用一个孔限制流量 - Use on clean and low abrasives duties用在干净，含磨石性颗粒少 的工矿
API Piping Plans API 冲洗方案
API Piping Plans API 冲洗方案
API Piping Plans API 冲洗方案
Discharge出 口
Vent at highest point of the piping排 起在管线 的最高点 Cooling Water Inlet冷 水入口 Cooling Water Outlet冷 水出口
约翰克兰机械密封产品与应用
机械密封概述:
定义:机械密封(端面密封)--由至少一对垂直于轴线的端面在流体压力和补赏机构
弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成 防止流体泄漏的装置.
基本结构:
•端面密封磨擦付 •缓冲补赏和压紧机构 •辅助密封(二级密封挠性元件) •传动机构
基本密封点:
约翰克兰机械密封产品与应用
炼油和化学工业对机械密封要求的最新趋势:
• • • • • • •
高工况，高参数 期望延长使用寿命. 密封标准化/减少现场的调试/减少库存. 有计划的间隔维修/防止故障间隔维修. 远程监测/监控
环保要求-----零泄漏
可靠性. 安全性
约翰克兰机械密封产品与应用
API 682 机械密封标准(第二版)
Human Hair
Face Fluid Film 3 to 5 microns Seat 60 microns
Mechanical seal has normal leakage but not visible because the liquid at the ID of the film will vaporised slowly in very small quantity - emission
Secondary Containment
segmented carbon bush
1
4
6
5
2
3
Item
Description Garter Spring Segmental Bushing Spring O-Ring Follower Plate Cap Screw
Hard Deposit
1 2 3 4 5 6
API Piping Plans API 冲洗方案
API Piping Plans API 冲洗方案
Advantage 优点
- No external piping 没有外部冲洗
Limitations 局限性
- Changing flow rate required dismantling of pump 改变流量需要拆泵 - For clean pumpages only 只能是适用干净的介质
Type 8B1 Flush Arrangements
EXTENDED FLUSH
CIRCUMFERENTIAL FLUSH
DISTRIBUTED FLUSH
约翰克兰机械密封产品与应用
二次节流密封



不带二次节流单密封将允许主密封正常的介质泄露排放至 大气侧 对于如下因素不可接受: 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。
12,13,14，21,22,23,31,41
外流体冲洗 API 610 PLAN 32,51，（61）62 缓冲液（气）循环系统 API 610 PLAN 52，72 隔离液（气）循环系统 API 610 PLAN 53A,53B,53C,54，74 收集与排放系统 API PLAN （71），75，76
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:
基本系统--为保证机械密封正常使用,选用正确的密封辅助系统,
便于安装与维修不损伤轴(轴套)表面 双旋向结构设计 具有非平衡，平衡型两种设计 选用不同材料应用范围广泛 经改型设计，广泛应用于烃泵易挥发介质
基本密封型号： Type 58U,58B,8-1,8B1,48,5610,5620 Type 1648,2648,3648(符合API 682标准)
鉴于约翰克兰开发 ISOLAST高氟橡胶 (全氟醚橡胶)，该材料耐强腐蚀，高温 (-200C--3250C)致使“O”型密封得到更广泛应用
Face, Seat and Springs
The seal faces are lapped very flat ( 1 to 2 lightbands). A very thin fluid film ( 3 to 5 microns) is formed and served the following purposes:
- higher seal chamber pressure to suppress vaporisation较高的密封腔压力可抑制它的汽化
Recirculation from seal chamber through a flow control orifice and back to pump suction从密封 腔里通过一个孔板返回到泵的入口
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密封面接触变形分析
热量引起的 变形
压力引起的 变形 平行面接触 稳定运行状态
约翰克兰机械密封产品与应用
热量引起变形的趋势
集合于点（线）接触泄露通道
约翰克兰机械密封产品与应用
特点及优点： •“O”形推进式机械密封设计 •低泄漏的密封设计 •可组合为单级，双级串联集装式密封 •根据不同介质工况选择应用不同的动，静环及 结构设计 •多种规格，不同优质材料组合应用
增加如冲洗,循环,抗温,抗压,排渣,节流,润滑,防结晶, 防介质泄漏等功能,改善机械密封的工作环境,从而保 证机械密封的正常运行.
基本系统功能:
•控制泄漏 •控制磨蚀 •防污染 控制压力 控制腐蚀 防泄漏
基本系统分类: API 610 PLAN 系统 介质冲洗 API 610 PLAN 01,11,
Primary Seal – Film Thickness 主百度文库封——膜厚度
• Fluid film thickness is very important
– too thin - wear, causing early seal failure – too thick - visible leakage
Family B 推进型“O”型 低泄漏盒式密封
约翰克兰机械密封产品与应用
集装式盒式密封特点及优点:
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结构特点: 设计特点:
密封包括端盖,轴套完整提供 改善,提高热交换效率 材料优选 结构优选 抗热变形及抗压力变形设计 产品优点: 简便,迅速,快捷的安装 无需测量安装长度 使用前在车间组装并做静压试验 保证密封安装的清洁度 标准的零部件-有效的成本及较短的交货期
•端面主密封点 •静环与端盖辅助密封点 •动环与轴(轴套)辅助密封点 •端盖与泵体连接密封点
此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面 的组合，增加如冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
Rotating assembly
Stationary assembly
Secondary Seals
API Piping Plans API 冲洗方案
Cooling Water Inlet冷水 入口 Cooling Water Outlet冷 水出口
Recirculation from pump discharge through a flow control orifice and cooler to seal Open Loop Cooling Circuit
约翰克兰机械密封产品与应用
摩擦副端面检测： 利用光波的干涉 效应测量 工具：平晶 光源：钠光 原理：光波干涉 干涉条纹 按图示产生光带确 定密封端面平面度 1光带=0。294m =0。588m （ =钠光波波长）
约翰克兰机械密封产品与应用
Family B ：推进型“O”二次密封机械密封
特点：结构简单，二次密封为“O”型柔性件结构
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