干氣密封在甲醇泵上的應用

40FLUID MACHINERYVoL. 37 ,No.8 ,2009文章編號: 1005- -0329(2009)08- -0040- -04干氣密封在甲醇泵上的應用陳先銀(中國石化安慶分公司,安徽安慶246001)摘要: 以中石化安慶分公 司化肥部甲醇洗裝置P2202 泵密封改造 為實(shí)例,闡述了干氣密封的結構 .原理以及在特種工況泵.上的應用。.關(guān)鍵詞:干氣密封;甲醇泵;應用中圖分類(lèi)號: TB42文獻標識碼: Adoi: 10.3969/j. issn. 1005 - 0329.2009. 08. 010Application of Dry Gas Seal in Methanol PumpCHEN Xian-yin(Anqing Branch, SINOPEC, Anqin 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 introducted.Key words: dry gas seal; methanol pump; aplication1干氣密封簡(jiǎn)介.彈甕座.1.1 干氣密封的結構: (不銹鋼)千氣密封是可控間隙的非接觸式機械密封,動(dòng)環(huán)組件-彈簧密封端面間為氣膜。干氣密封可滿(mǎn)足高PV值.長(cháng)(硬質(zhì)合金)”推環(huán)(不銹鋼)壽命和高可靠性的要求。軸套-77275010形圈干氣密封有多種結構形式,但其基本原理同(溆豫膠)機械密封-樣,是通過(guò)垂直于旋轉軸線(xiàn)的一對或多對密封端面來(lái)實(shí)現密封。動(dòng)環(huán)通過(guò)軸套固定在定位環(huán)鎖緊奮(PTFE)(不銹制)旋轉軸上,并隨軸一起旋轉,靜環(huán)安裝在密封端蓋(殼體)中,如圖1所示。圖1干 氣密封結構示意千氣密封的工作原理詳見(jiàn)文獻[1、2]。千氣泵用千氣密封從結構上大致分為3類(lèi):密封的核心技術(shù)是其端面開(kāi)槽技術(shù)。目前國內外密封制造企業(yè)比較常用的槽形有單向旋轉螺旋(1)TM1IA型干氣密封:采用“氣體阻封”替槽、雙向旋轉T槽、雙向旋轉半圓槽、單向旋轉八代傳統的“液體阻封”,在密封低溫、易揮發(fā)類(lèi)介質(zhì)時(shí)具有極高的可靠性;字螺旋槽等。(2)TM11B型干氣密封:采用兩套千氣密封1.2 干氣密封的分類(lèi)近年來(lái),干氣密封的應用日益普及，不僅大型串聯(lián)布置,中間充密封氣。對工藝介質(zhì)無(wú)污染,能透平離心壓縮機上普遍采用干氣密封,在一些裝夠保證泵送工藝介質(zhì)的高純度;置的關(guān)鍵泵上,尤其是利用液封很困難的泵上,也(3)TM02C型干氣密封:干氣密封與接觸式機械密封串聯(lián)使用,機械密封為主密封,干氣密封開(kāi)始采用干氣密封。收稿日期: 2009- -04- -27修稿日期: 209-07--152009年第37卷第8期流體機械4為備用密封。主密封失效后,干氣密封短時(shí)間內干氣密 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,為使結構簡(jiǎn)2干氣密封在P2202 A/B泵上的應用單,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2.1 P2202 A/B泵簡(jiǎn)介.旋密封,以阻隔雜質(zhì)不進(jìn)人緩沖液，保護干氣密封P2202 A/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)為富原機殼上各個(gè)孔口也作相應調整,對應關(guān)系H2S甲醇,設備型號:10 x12 -21N,它是臥式單級如表2所示。泵,采用機械密封。泵的工藝參數如表1所示。表1 P2202 泵工藝參數緩沖液進(jìn)口十索封氣進(jìn)口參數數值進(jìn)口壓力( MPaG)0. 154出口壓力( MPaC)1.45流量(m/h)280轉速( r/min)1490人口溫度正常-539C，最低-70C2.2 P2202 A/B泵密封改造P2202 A/B泵原機械密封為國外進(jìn)口機械密封,如圖2所示。密封液采用乙醇,由于泵的工藝圖3 P2202 泵干氣密封結構示意介質(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),使得機械密封的摩擦副端面磨C0.23MPaA ]損嚴重,機械密封壽命很短,需經(jīng)常對甲醇泵機械密封進(jìn)行更換,造成維修工作量大、維修費用高。在這種情況下,2008年4月對甲醇泵機械密封進(jìn)行改造。封液進(jìn)口封液出口[0.657MPaAJ ID.25MPaCV6t L=0.4MPaGV78V5賽s01寧(O0.657MPaGo區口亡-501310- PAYI_LO60.7MPaC圖2 P2202 泵機械密封結構示意由于密封液和介質(zhì)均屬易汽化物質(zhì),并且介圖4 P2202 泵干氣密封控制系統示意質(zhì)中含有很多雜質(zhì),對普通機械密封容易產(chǎn)生負表2機殼孔口對應關(guān)系面影響，根據該泵的工藝參數以及實(shí)際工況的特原機械密封現用干氣密封點(diǎn),提出以下兩點(diǎn)改造方案:封液進(jìn)口緩沖液入口(1)為克服介質(zhì)易揮發(fā)造成機械密封端面干封液出口主密封氣進(jìn)氣孔口摩擦,主體密封采用干氣密封，密封型式選擇TM11A型千氣密封(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)低壓氮氣, 經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后，氣體的過(guò)濾精42FLUID MACHINERYVol. 37 ,No.8 ,2009度達到lμm,經(jīng)自立式壓力調節閥、流量計進(jìn)入調 節都可以根據這兩塊壓力表的值調到干氣密封密封腔體。為保證泵安全工作,當氮氣的壓力低工作需要的理想狀態(tài)。至0.4MPaG時(shí),由自立式調節閥后安裝的壓力開(kāi)關(guān)儀表控制甲醇泵聯(lián)鎖停機。3結語(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,于氣密封在甲醇泵上的應用還少,但在質(zhì)顆粒后,充人干氣密封的前置緩沖液腔,以保護液態(tài)烴等泵上的應用已開(kāi)始推廣。雖然千氣密封干氣密封的密封端面不會(huì )被泵內臟的介質(zhì)污染。的成本遠高于機械密封,但是它能長(cháng)周期的運行2.3改造效果使其運行維護成本和機械密封相比大大降低,特P2202泵干氣密封自2008年10月投用至別是在高度強調健康、安全、環(huán)保的今天,干氣密今,運行情況良好,各項技術(shù)參數均在控制范圍以封表現出了突出的優(yōu)越性。內。P2202泵干氣密封控制系統仍有可改進(jìn)之參考文獻處:(1)由于甲醇沖洗裝置的介質(zhì)含雜質(zhì)顆粒物1] 顧永泉.機械密封實(shí)用技術(shù)[ M].北京:機械工業(yè)出較多,P2202泵的前置緩沖液只有- - 路過(guò)濾器,當版社,2001.它堵塞時(shí),必須停機清洗過(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，990.一備兩個(gè)過(guò)濾器并聯(lián),當一路過(guò)濾器堵塞時(shí),可以切換到另-路,而泵不會(huì )因此停機;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, I程師，通訊地址:246001安(2)在P2202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中心。應各加裝1塊壓力表,緩沖液和主密封氣壓力的(上接第24 頁(yè))內速度和壓力等參數的分布情況,有助于了解風(fēng)5結論機內部流動(dòng)規律,為離心風(fēng)機蝸殼的改進(jìn)設計提供參考。(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，不等邊基元法繪制的蝸殼體積比等邊基元法稍小;[1] 續魁昌.風(fēng)機手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,(2)從流場(chǎng)圖來(lái)看,在大比轉數的情況下,等1999.邊基元法和不等邊基元法繪制的蝸殼在風(fēng)機內部[2] 機械工業(yè)委員會(huì ).風(fēng)機產(chǎn)品樣本[M].北京:機械工流場(chǎng)上沒(méi)有明顯區別，風(fēng)機的整體性能相近。方業(yè)出版社,1988.程法繪制的風(fēng)機徑向尺寸小，流道內擴壓不充分,[3]成心德離心通風(fēng)機[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.導致動(dòng)壓較高,并且在蝸舌附近出現較大的回流,4] 王福軍.計算流體動(dòng)力學(xué)分析- CFD軟件原理與應與蝸殼壁面沖擊損失過(guò)大,風(fēng)機出口流動(dòng)狀態(tài)很用[ M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.差,如要應用于生產(chǎn),需加大蝸殼徑向尺寸并對蝸[5] 孫長(cháng)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)機流道內都存在不機性能的研究[J].流體機械,2007 ,35(4):1-5.同程度的渦流,氣體在流道內的流動(dòng)是麻花狀的扭曲流動(dòng),如果要提高效率,則可通過(guò)防渦罩來(lái)提作者簡(jiǎn)介:馮新糧( 1985-) ,男,在讀碩士研究生.主要從事流高效率;體機械的數值分析方面的研究,通訊地址:00380天津市西青區(3)通過(guò)數值模擬,能很好地獲得風(fēng)機流場(chǎng)天津理工大學(xué)主校區機械工程學(xué)院07研究生。