轻烃类介质是一种潜在的易燃或易爆物质,一旦大量泄漏到外部环境中将导致极大的安全隐患,并对生产装置安全造成严重威胁。因此用于输送轻烃介质的密封的可靠性和密封性在很大程度上决定了流程泵能否可靠、稳定和安全地运行。
多年来,人们采用了许多设计新颖独特的密封结构来解决轻烃弓胞的问题,但成效十分有限。不过,有些更困难的使用条件只能依靠昂贵的密封系统来解决或依靠那些兼顾安全性和密封寿命的密封来解决。
单弹簧平衡型集装式密封一直成功地应用于世界的各个应用领域中。这种结构采用窄的密封端面来减少产生热量,采用一个坚固稳定的碳质动环来大限度地减少端面干接触的机会,同时减少摩擦产生的过髙热量。在设计阶段,用有限元分析方法能够预测热变形及压力变形情况,从而研制出需要的佳形状。采用一个精心确定的平衡比,这种密封可以达到稳定的流体静压运转工况,而不会产生过高的热量。
采用碳化钨或碳化硅静环会大大改善散热效果。然而,在动环周围对轻烃混合物的离心作用可能造成一个局部的低压区,在低压区内可能形成蒸汽泡。这种汽泡层将会阻止从旋转元件传出热量,从而浪费了材料本身的良好导热性能。静环采用传导性更好的材料同时维持良好的循环冲洗液流以便保证佳的散热系统。
广一水泵考虑到输送轻烃类介质的易燃性而引起的合成问题,为了良好地运行,所有密封端面都必须在某种程度上有少量泄漏。双端面密封和串联密封用来避免被输送介质的危险泄漏,通常是用一种兼容的隔离液体将被输送介质与大气隔离。双端面密封把隔离液的少量泄漏液渗入到被输送介质中并允许两者调和,因而具有安全上的好处。不过双端面密封其整个系统加上辅助设备的总造价是很昂贵的。
就造价而言,串联密封介于双端面密封和单端面密封之间。串联密封的一个优点是外侧的密封在运转中需有隔离保护液,因而有效地延长了密封寿命。外侧密封可以制作成与主密封完全相同,这样即使主密封发生故障也能由外侧密封承担起全部工作。通过监测储液器中的液体情况可以评定内侧密封和外侧密封两者的情况。另外,通过利用孔板和压力表,可以探测主密封工况的变化情况。由于液体互相接触,保护隔离液也能起到从主密封排热的作用,并防止造成邻近大气侧处结冰的现象。如果撇开空间及造价这两点不利因素,串联密封对于输送危险性介质用途是一种可靠的解决方法。然而由于其它一些因素,有些场合不能使用双端面密封或串联密封。因此,密封制造厂还在积极研制更经济实用和占用有效空间更小的替代密封,而同时保持串联密封的安全性的基本特点。
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