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(yīng)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(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)用中圖分類號: TB42文獻(xiàn)標(biāo)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干氣密封簡介.彈甕座.1.1 干氣密封的結(jié)構(gòu): (不銹鋼)千氣密封是可控間隙的非接觸式機(jī)械密封,動環(huán)組件-彈簧密封端面間為氣膜。干氣密封可滿足高PV值.長(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(jié)構(gòu)形式,但其基本原理同(溆豫膠)機(jī)械密封-樣,是通過垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的一對或多對密封端面來實(shí)現(xiàn)密封。動環(huán)通過軸套固定在定位環(huán)鎖緊奮(PTFE)(不銹制)旋轉(zhuǎn)軸上,并隨軸一起旋轉(zhuǎn),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(jié)構(gòu)示意千氣密封的工作原理詳見文獻(xiàn)[1、2]。千氣泵用千氣密封從結(jié)構(gòu)上大致分為3類:密封的核心技術(shù)是其端面開槽技術(shù)。目前國內(nèi)外密封制造企業(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)八代傳統(tǒng)的“液體阻封”,在密封低溫、易揮發(fā)類介質(zhì)時具有極高的可靠性;字螺旋槽等。(2)TM11B型干氣密封:采用兩套千氣密封1.2 干氣密封的分類近年來,干氣密封的應(yīng)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)無污染,能透平離心壓縮機(jī)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(jī)械密封串聯(lián)使用,機(jī)械密封為主密封,干氣密封開始采用干氣密封。收稿日期: 2009- -04- -27修稿日期: 209-07--152009年第37卷第8期流體機(jī)械4為備用密封。主密封失效后,干氣密封短時間內(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2干氣密封在P2202 A/B泵上的應(yīng)用單,直接利用泵出口過濾后的干凈介質(zhì)作為緩沖液,同時在泵介質(zhì)與密封緩沖液之間增加一道螺2.1 P2202 A/B泵簡介.旋密封,以阻隔雜質(zhì)不進(jìn)人緩沖液，保護(hù)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(jī)殼上各個孔口也作相應(yīng)調(diào)整,對應(yīng)關(guān)系H2S甲醇,設(shè)備型號:10 x12 -21N,它是臥式單級如表2所示。泵,采用機(jī)械密封。泵的工藝參數(shù)如表1所示。表1 P2202 泵工藝參數(shù)緩沖液進(jìn)口十索封氣進(jìn)口參數(shù)數(shù)值進(jìn)口壓力( MPaG)0. 154出口壓力( MPaC)1.45流量(m/h)280轉(zhuǎn)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(jī)械密封為國外進(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3 P2202 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C0.23MPaA ]損嚴(yán)重,機(jī)械密封壽命很短,需經(jīng)常對甲醇泵機(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月對甲醇泵機(jī)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(qū)口亡-501310- PAYI_LO60.7MPaC圖2 P2202 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4 P2202 泵干氣密封控制系統(tǒng)示意質(zhì)中含有很多雜質(zhì),對普通機(jī)械密封容易產(chǎn)生負(fù)表2機(jī)殼孔口對應(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:封液進(jìn)口緩沖液入口(1)為克服介質(zhì)易揮發(fā)造成機(jī)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,主密封氣壓力為0. 7MPaG .化的影響,同時通過主密封氣體的過濾控制,使得的管網(wǎng)低壓氮?dú)? 經(jīng)過濾器過濾后，氣體的過濾精42FLUID MACHINERYVol. 37 ,No.8 ,2009度達(dá)到lμm,經(jīng)自立式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計進(jìn)入調(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,由自立式調(diào)節(jié)閥后安裝的壓力開關(guān)儀表控制甲醇泵聯(lián)鎖停機(jī)。3結(jié)語干氣密封的前置緩沖是從泵的出口管路引過來的介質(zhì)液體一甲醇,經(jīng)過濾器過濾掉所含的雜目前,于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)用已開始推廣。雖然千氣密封干氣密封的密封端面不會被泵內(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P2202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)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(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- - 路過濾器,當(dāng)版社,2001.它堵塞時,必須停機(jī)清洗過濾器。建議采用一開2] 顧永泉.流體動密封[M].北京:石油大學(xué)出版社，990.一備兩個過濾器并聯(lián),當(dāng)一路過濾器堵塞時,可以切換到另-路,而泵不會因此停機(jī);也可在過濾器前加1個大的粗過濾器，延緩過濾器的堵塞。作者簡介: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(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)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)部流動規(guī)律,為離心風(fēng)機(jī)蝸殼的改進(jìn)設(shè)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(xù)魁昌.風(fēng)機(jī)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,(2)從流場圖來看,在大比轉(zhuǎn)數(shù)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(jī)內(nèi)部[2] 機(jī)械工業(yè)委員會.風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本[M].北京:機(jī)械工流場上沒有明顯區(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，2006.導(dǎo)致動壓較高,并且在蝸舌附近出現(xiàn)較大的回流,4] 王福軍.計算流體動力學(xué)分析- CFD軟件原理與應(yīng)與蝸殼壁面沖擊損失過大,風(fēng)機(jī)出口流動狀態(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蝸[5] 孫長輝,劉正先,王斗.等.蝸殼變型線改進(jìn)離心風(fēng)舌及出口處作改進(jìn)。在3個風(fēng)機(jī)流道內(nèi)都存在不機(jī)性能的研究[J].流體機(jī)械,2007 ,35(4):1-5.同程度的渦流,氣體在流道內(nèi)的流動是麻花狀的扭曲流動,如果要提高效率,則可通過防渦罩來提作者簡介:馮新糧( 1985-) ,男,在讀碩士研究生.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:00380天津市西青區(qū)(3)通過數(shù)值模擬,能很好地獲得風(fēng)機(jī)流場天津理工大學(xué)主校區(qū)機(jī)械工程學(xué)院07研究生。