机械密封冲洗方案作用及特点解析

       在流体机械中，工作条件最苛刻的部件要算机械密封。在高温、高压、易腐蚀等部分实现静密封已经比较困难，要求在高速旋转中，在几毫米宽的密封端面上实现动密封就更加困难了。为了解决这个棘手的问题，经过长期的实践，人们找到了两个途径：一是从机械密封的结构和材料入手，使其适应苛刻的工作条件。使机械密封的效果**提高，使用范围和条件也更加宽广。
       添加辅助系统对机械密这种做法花费的代价较高，尽管如此，仍不能从根本上解决问题。一旦密封失效，后果严重。另外一种途径是通过辅助设施改善工作环境。就目前而言，实际工作中不用任何辅助设施的机械密封实属罕见。通过辅助设施，将某些苛刻的工作环境改变为密封能接受的环境，封进行冲洗对机封的长周期温度运行有很大帮助：1.冲洗以散热。必须控制液封产生的热量。这可以通过用液体冲洗密封腔以带走热量并控制温度上升而实现。2.降低液温。在某些情况下，液温过高以致影响了密封性能。在此类情况下，必须降低温度以提高液体的性能。3.改变密封腔压力。在某些情况下，需要增加或降低密封腔压力以提高性能。这可以通过控制蒸发或减少密封件的热负荷实现。4.清洁工艺液体。如果工艺液体包含不适当的固体颗粒或污染物，则需要清洁密封腔内的液体。在极端的情况下，可能还需要从密封系统外部提供清洁的液体。5.控制密封件的大气侧。由于工艺液体与大气接触，因此它们可能会凝固、结晶或结焦，影响密封性能。为防止与大气相互作用，以免对密封性能产生不利影响等。
参照目前执行的最新标准API Std 682 标准，总结归纳各冲洗方案的特点如下：
单端面机械密封 ：
PLAN 01（单端面自冲洗，泵内冲洗，机封无接口）
PLAN 02（夹套冷却伴热，靠热传导降温，机封无接口）
PLAN 11（自冲洗，机封有1处接口）
PLAN 12（自冲洗，机封有1处接口，带过滤器）
PLAN 13（反向冲洗，机封有1处接口，适用立式泵）
PLAN 14（正+反向冲洗，机封有2处接口）
PLAN 21（带冷却的自冲洗，机封有1处接口）
PLAN 22（带冷却的自冲洗，机封有1处接口，带过滤器）
PLAN 23（带泵送环的内部冲洗，机封有2处接口）
PLAN 31（带悬液分离器的自冲洗，机封有1处接口）
PLAN 32（外冲洗，机封有1处接口）
PLAN 41（带悬液分离器、换热器的自冲洗，机封有1处接口）
双端面机械密封：
PLAN 52（带无压缓冲罐的串联式密封，机封有2处接口）
PLAN 53A（带有压密封液的双端面密封，机封有2处接口）
PLAN 53B（强制循环密封液的双端面密封，机封有2处接口）
PLAN 53C（带增压罐的双端面密封，机封有2处接口）
PLAN 54（采用外引密封液的双端面密封，机封有2处接口）
PLAN 55（采用外引密封液的双端面密封，机封有2处接口，缓冲液不加压）
冷却密封：
PLAN 61（预留PLAN 72接口，用丝堵塞住）
PLAN 62（外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒，机封有2处接口）
PLAN 65A（带液位变送器，测量密封泄露量，机封有2处接口）
PLAN 65B（有排液阀控制泄漏，机封有2处接口）
干气密封：
PLAN 71（预留PLAN 72接口，用丝堵塞住）
PLAN 72（采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封）
PLAN 74（双端面干气密封）
PLAN 75（用于不易挥发介质的串联式干气密封）
PLAN 76（采用外引密封气的串联式干气密封）

机械密封冲洗方案的作用是改善机械密封的工作环境，提高其密封性能和使用寿命。通过冲洗可以实现以下几个功能：

1. 散热：通过冲洗液带走密封腔内产生的热量，控制温度上升，防止密封因过热而失效。

2. 降低液温：在一些情况下，液温过高会影响密封性能，需要通过冲洗降低温度，提高液体的性能。

3. 改变密封腔压力：在某些情况下，增加或降低密封腔压力可以提高密封性能，可以通过控制蒸发或减少热负荷来实现。

4. 清洁工艺液体：如果工艺液体中含有不适当的固体颗粒或污染物，需要通过冲洗清洁密封腔内的液体，甚至需要从密封系统外部提供清洁的液体。

5. 控制密封件的大气侧：工艺液体与大气接触时，可能会凝固、结晶或结焦，影响密封性能，通过冲洗可以防止这些不利影响的发生。

根据API Std 682标准，有多种冲洗方案，每个方案都有其特点和适用条件。例如，单端面机械密封的冲洗方案包括PLAN 01、PLAN 02、PLAN 11等，而双端面机械密封的冲洗方案包括PLAN 52、PLAN 53A、PLAN 53B等。不同方案适用于不同的工作条件和要求，可以灵活选择。
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