7.3.1 概述
7.3.1.1 按规定,隔离流体应是液体或者气体。
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注1:布置方式3 密封中隔离液压力通常要高于密封腔压力0.14MPa(Psi)~0.41MPa(60Psi)。
注2:采用气体隔离的密封不适于输送流体中含有溶解或悬浮固体颗粒的工况,流体中的颗粒会粘附到密封端面上而引起密封卡滞,尤其是内侧密封的内径处是泵送流体的情况。而液体隔离的密封设计结构可使泵送流体位于密封端面的外径处,有助于减小固体颗粒在密封端面上的积累和减小密封卡滞。
注3:即使在泵空转时气体隔离压力维持正常时,当泵停止运转后,气体隔离润滑密封端面间静止的有毛细管作用的黏性流体或聚合流体也会引起由于启动扭矩过大而导致泵启动失败。
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7.3.1.2 内侧密封应具有防反压的结构,以抵抗反压且防止密封端面打开,参考6.1.1.11 和图10,除非另有规定,应满足以下要求:
- a) 在静止状态下,当隔离流体压力卸压时,密封要能够承受泵送流体的额定操作压力。
- b) 在静止状态下,当泵送流体压力为大气压时,密封要能够承受隔离流体的额定操作压力。(这是密封的认证试验点)
- c) 在运转状态下,当隔离液体或隔离气体卸压时,密封应该能维持一段时间(买方和卖方应商定来确定这个时间),以保证泵有序关闭。
- d) 在连续运转状态下,密封买方需要告知密封卖方密封是否需要在非正常工况下连续工作,如隔离流体为额定操作压力而泵内是大气压(隔离流体是气体或者液体)或者在泵内为额定操作压力而隔离流体卸压。密封买方应该对密封卖方关于这些非正常工况提出咨询。
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注:内部防反压结构要求在隔离流体失压时,保证非补偿密封环和辅助密封保持在原来的位置。要求在这些特殊工况下进行连续正常运转,将会对密封设计、组装和冷却系统的选择产生影响。
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7.3.1.3 标准的布置方式3 密封中应使用两个补偿密封环和两个非补偿密封环。如果买方要求而且卖方允许,可以采用一个共用非补偿密封环的设计结构。
7.3.2 密封腔和密封端盖
7.3.2.1 如果工艺条件需要,且能够保证满足采用密封布置方式时所需要的长度,那么可以在密封端盖上安装固定石墨节流套,以防止压力瞬时泄掉。
双端面密封很少采用节流套,但在低温工况下,常采用急冷(吹扫)以防止密封结冰而影响使用。
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注:对于布置方式3 密封,由于密封腔端面和轴承箱端盖之间的轴向空间很有限,所以难以采用节流套。
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7.3.2.2 如果指定或者由密封制造商推荐,可以在布置方式3 密封腔的泵送流体侧连接冲洗接口。对于布置方式3 密封,有时可能需要在泵送流体侧通入冲洗液,以便把泵送流体和内侧密封隔开或移走内侧密封产生的热量。当布置方式3 密封应用于有毒有害或难以密封的场合时,也需要在密封腔中增加冲洗。
7.3.2.3 密封系统使用的内循环装置应该遵从7.1.2.7~7.1.2.11 的规定。
7.3.3 液体隔离的接触式湿式密封结构(3CW-FB、3CW-FF、3CW-BB)
7.3.3.1 概述
在采用液体隔离系统的密封冲洗系统中,隔离液的进口和出口的最大温度差应为:
- a) 缓冲液为乙二醇/水或以及粘度接近水的液体时为8℃(15ºF);
- b) 缓冲液为油时为16℃(30ºF)。
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注1:许用温度差考虑了热传导和密封端面产生的热量的影响。密封许用温差不能与稳态操作时的隔离液的平均温升或与泵送流体和稳态隔离液之间的温度差相混淆。
注2:见7.2.3.1 注2。
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7.3.3.2 标准密封型式和布置方式
7.3.3.2.1 除非另有规定,否则标准密封采用面对背端面组合的外部和内侧密封结构(见图5,3CW-FB)。
注:面对背端面组合的优点是磨损性杂质在离心力的作用下向外甩出,对内侧密封影响较小,且在隔离液压力为零的情况下,密封还能够像布置方式2 密封那样工作。
7.3.3.2.2 如果指定,也可以采用面对面(3CW-FF)或者背对背(3CW-BB)结构(见图5)。
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注:对于布置方式3 密封,选用串联3CW-FB 的安装方式要比3CW-FF 和3CW-BB 方式相对少。背对背和面对面结构(3CW-FF 和3CW-BB)更紧凑,而且可以提供更好的性能。因此,本标准也提供密封买方可选择的3CW-BB 结构和3CW-FF 结构端面组合。
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7.3.4 气体隔离的非接触密封的标准端面组合(3NC-FB、3NC-FF、3NC-BB)
7.3.4.1 标准结构是背对背结构(3NC-BB)(见图6)。如果密封腔和泵壳没有自动排气装置,当泵长时间空转时,内侧密封所泄漏的气体可能会聚集在泵内,所以在操作前要先对泵进行排气。
7.3.4.2 买方需核实泵壳排气是否满足要求。