FLUID MACHINERYvoL.37,No.8,2009文章編號(hào):1005-0329(200)08-004004千氣密封在甲醇泵上的應(yīng)用陳先銀(中國(guó)石化安慶分公司安徽安慶246001)摘要:以中石化安慶分公司化肥部甲醇洗裝置P20泵密封改造為實(shí)例,闡述了干氣密封的結(jié)構(gòu)原理以及在特種工況泵上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:干氣密封;甲醇泵;應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào):TB42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/jisn.1005-0329.2009.08.010Application of Dry Gas Seal in Methanol PumpCHEN Xian-yiAnqing Branch, SINOPEC, Anqing 246001, China)Abstract: Taking the seal reformation in Rectisol Wash Unit P2202 pump of Anqing Branch for example, the basic informationof dry gas seal, including basic structure, working principle, basic forms and its application in the special pump, is introductedKey words: dry gas seal; methanol pump; application1千氣密封簡(jiǎn)介彈簧座1.1千氣密封的結(jié)構(gòu)干氣密封是可控間隙的非接觸式機(jī)械密封,密封端面間為氣膜。干氣密封可滿(mǎn)足高PV值、長(zhǎng)質(zhì)合金壽命和高可靠性的要求軸套干氣密封有多種結(jié)構(gòu)形式,但其基本原理同不銹鋼)機(jī)械密封一樣,是通過(guò)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的一對(duì)或多對(duì)密封端面來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。動(dòng)環(huán)通過(guò)軸套固定在定位環(huán)鎖緊套旋轉(zhuǎn)軸上,并隨軸一起旋轉(zhuǎn)靜環(huán)安裝在密封端蓋(銹的(殼體)中,如圖1所示干氣密封的工作原理詳見(jiàn)文獻(xiàn)[1、2]。干氣圖1干氣密封結(jié)構(gòu)示意密封的核心技術(shù)是其端面開(kāi)槽技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外泵用干氣密封從結(jié)構(gòu)上大致分為3類(lèi):密封制造企業(yè)比較常用的槽形有單向旋轉(zhuǎn)螺旋(1)TM1IA型干氣密封:采用“氣體阻封”替槽、雙向旋轉(zhuǎn)T槽、雙向旋轉(zhuǎn)半圓槽、單向旋轉(zhuǎn)代傳統(tǒng)的“液體阻封”,在密封低溫易揮發(fā)類(lèi)介質(zhì)字螺旋槽等。時(shí)其有極高的可靠性;1.2干氣密封的分類(lèi)(2) TMIlB型干氣密封:采用兩套干氣密封透平離心壓縮機(jī)上普遍采用干氣密封,在一些裝置,中間充密封氣。對(duì)工藝介質(zhì)無(wú)污染能近年來(lái),干氣密封的應(yīng)用日益普及,不僅大型串聯(lián)布?jí)艚槎艿母叨戎玫年P(guān)鍵泵上,尤其是利用液封很困難的泵上,也中國(guó)煤化工密封與接觸式開(kāi)始采用干氣密封。機(jī)械CNMHG密封,干氣密封收稿日期:200904-27修稿日期:2009-07-15009年第37卷第8期流體機(jī)械41為備用密封。主密封失效后,干氣密封短時(shí)間內(nèi)干氣密封的端面接觸的是干凈氣體。起到主密封作用,防止工藝介質(zhì)向大氣泄漏。(2)為使介質(zhì)的雜質(zhì)不影響干氣密封的正常工作,采用了前置緩沖液進(jìn)行沖洗,為使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)2干氣密封在P220MB泵上的應(yīng)用單,直接利用泵出口過(guò)濾后的干凈介質(zhì)作為緩沖液,同時(shí)在泵介質(zhì)與密封緩沖液之間增加一道螺2.1P2202AB泵簡(jiǎn)介旋密封,以阻隔雜質(zhì)不進(jìn)入緩沖液保護(hù)干氣密封P202A/B泵是中石化安慶分公司化肥部低正常工作。溫甲醇沖洗裝置上再吸收塔循環(huán)泵,介質(zhì)為富原機(jī)殼上各個(gè)孔口也作相應(yīng)調(diào)整,對(duì)應(yīng)關(guān)系H2S甲醇,設(shè)備型號(hào):10×12-21N,它是臥式單級(jí)如表2所示。泵,采釆用機(jī)械密封。泵的工藝參數(shù)如表1所示。表1P202泵工藝參數(shù)緩沖液進(jìn)口主密封氣進(jìn)參數(shù)數(shù)值進(jìn)口壓力(MPaG)出口壓力(MPaG)流量(m3h)轉(zhuǎn)速(/min)入口溫度正常-53℃,最低-70℃2.2P2202AB泵密封改造P202A/B泵原機(jī)械密封為國(guó)外進(jìn)口機(jī)械密封,如圖2所示。密封液采用乙醇,由于泵的工藝圖3P222泵干氣密封結(jié)構(gòu)示意介質(zhì)(甲醇)中含有較多的雜質(zhì)顆粒(大多由于管道腐蝕所產(chǎn)生),使得機(jī)械密封的摩擦副端面磨0.23MPaA損嚴(yán)重,機(jī)械密封壽命很短,需經(jīng)常對(duì)甲醇泵機(jī)械密封進(jìn)行更換,造成維修工作量大、維修費(fèi)用高。在這種情況下,2008年4月對(duì)甲醇泵機(jī)械密封進(jìn)行改造圖封液進(jìn)口封液出口10.657MPaA25MPaGL=0.4MPaGPCLL__g 0.7MPaG圖2P202泵機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意由于密封液和介質(zhì)均屬易汽化物質(zhì),并且介圖4P202泵干氣密封控制系統(tǒng)示意質(zhì)中含有很多雜質(zhì),對(duì)普通機(jī)械密封容易產(chǎn)生負(fù)表2機(jī)殼孔口對(duì)應(yīng)關(guān)系面影響,根據(jù)該泵的工藝參數(shù)以及實(shí)際工況的特原機(jī)械密封現(xiàn)用干氣密封點(diǎn),提出以下兩點(diǎn)改造方案中國(guó)煤化工A(1)為克服介質(zhì)易揮發(fā)造成機(jī)械密封端面干進(jìn)氣孔口摩擦,主體密封采用干氣密封,密封型式選擇CNMHGTMlA型干氣密封(圖3、圖4),從而不受介質(zhì)汽干氣密封工作時(shí),主密封氣壓力為0.7MPaG化的影響同時(shí)通過(guò)主密封氣體的過(guò)濾控制,使得的管網(wǎng)低壓氮?dú)饨?jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后,氣體的過(guò)濾精FLUID MACHINERYvol.37,No.8,2009度達(dá)到1pm,經(jīng)自立式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)進(jìn)人調(diào)節(jié)都可以根據(jù)這兩塊壓力表的值調(diào)到干氣密封密封腔體。為保證泵安全工作,當(dāng)?shù)獨(dú)獾膲毫Φ凸ぷ餍枰睦硐霠顟B(tài)。至0.4MPaG時(shí),由自立式調(diào)節(jié)閥后安裝的壓力開(kāi)關(guān)儀表控制甲醇泵聯(lián)鎖停機(jī)。3結(jié)語(yǔ)干氣密封的前置緩沖是從泵的出口管路引過(guò)來(lái)的介質(zhì)液體一甲醇,經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾掉所含的雜目前,干氣密封在甲醇泵上的應(yīng)用還少,但在質(zhì)顆粒后,充人干氣密封的前置緩沖液腔,以保護(hù)液態(tài)烴等泵上的應(yīng)用已開(kāi)始推廣。雖然干氣密封干氣密封的密封端面不會(huì)被泵內(nèi)臟的介質(zhì)污染。的成本遠(yuǎn)高于機(jī)械密封,但是它能長(zhǎng)周期的運(yùn)行2.3改造效果使其運(yùn)行維護(hù)成本和機(jī)械密封相比大大降低,特P20泵干氣密封自2008年10月投用至別是在高度強(qiáng)調(diào)健康、安全、環(huán)保的今天,干氣密今,運(yùn)行情況良好,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均在控制范圍以封表現(xiàn)出了突出的優(yōu)越性。內(nèi)P2202泵干氣密封控制系統(tǒng)仍有可改進(jìn)之參考文獻(xiàn)(1)由于甲醇沖洗裝置的介質(zhì)含雜質(zhì)顆粒物[1]顧永泉機(jī)械密封實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出較多,P2202泵的前置緩沖液只有一路過(guò)濾器,當(dāng)版社,2001它堵塞時(shí),必須停機(jī)清洗過(guò)濾器。建議采用一開(kāi)[2]顧永泉流體動(dòng)密封[M].北京:石油大學(xué)出版社備兩個(gè)過(guò)濾器并聯(lián),當(dāng)一路過(guò)濾器堵塞時(shí),可以切換到另一路,而泵不會(huì)因此停機(jī);也可在過(guò)濾器前加1個(gè)大的粗過(guò)濾器,延緩過(guò)濾器的堵塞。作者簡(jiǎn)介:陳先銀(1962-),男,工程師,通訊地址:246001安(2)在P202泵的平衡管處和緩沖液孔板后徽安慶市中石化安慶分公司物資供應(yīng)中心。應(yīng)各加裝1塊壓力表,緩沖液和主密封氣壓力的(上接第24頁(yè))內(nèi)速度和壓力等參數(shù)的分布情況,有助于了解風(fēng)5結(jié)論機(jī)內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律,為離心風(fēng)機(jī)蝸殼的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供參考。(1)3種不同的方法繪制的蝸殼幾何外形存在明顯的差異,方程法繪制的蝸殼徑向尺寸最小,參考文獻(xiàn)不等邊基元法繪制的蝸殼體積比等邊基元法稍[1]續(xù)魁昌.風(fēng)機(jī)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,(2)從流場(chǎng)圖來(lái)看,在大比轉(zhuǎn)數(shù)的情況下,等邊基元法和不等邊基元法繪制的蝸殼在風(fēng)機(jī)內(nèi)部2]機(jī)械工業(yè)委員會(huì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本M].北京:機(jī)械工流場(chǎng)上沒(méi)有明顯區(qū)別,風(fēng)機(jī)的整體性能相近。方業(yè)出版社,1988.程法繪制的風(fēng)機(jī)徑向尺寸小,流道內(nèi)擴(kuò)壓不充分,【3]成心德離心通風(fēng)機(jī)[M北京:化學(xué)工業(yè)出版社,導(dǎo)致動(dòng)壓較高,并且在蝸舌附近出現(xiàn)較大的回流[4]王福軍.計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析-CFD軟件原理與應(yīng)與蝸殼壁面沖擊損失過(guò)大,風(fēng)機(jī)出口流動(dòng)狀態(tài)很用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004差如要應(yīng)用于生產(chǎn),需加大蝸殼徑向尺寸并對(duì)蝸[5]孫長(zhǎng)輝,劉正先,王斗,等蝸殼變型線(xiàn)改進(jìn)離心風(fēng)舌及出口處作改進(jìn)。在3個(gè)風(fēng)機(jī)流道內(nèi)都存在不同程度的渦流,氣體在流道內(nèi)的流動(dòng)是麻花狀的中國(guó)煤化工35(4):15扭曲流動(dòng)如果要提高效率,則可通過(guò)防渦罩來(lái)提CNMHG研究生,主要從事流高效率;體機(jī)械的數(shù)值分析方面的研究通訊地址:300380天津市西青區(qū)(3)通過(guò)數(shù)值模擬,能很好地獲得風(fēng)機(jī)流場(chǎng)天津理工大學(xué)主校區(qū)機(jī)械匚程學(xué)院07研究生