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发布时间|2022-08-23

常規離心泵的機封設在泵出口,而旋轉噴射泵的機封設在泵入口,由於泵的原理結構不同,機封設計和機封布置方式也不同,API682是基於常規離心泵的沖洗和冷卻標準,該標準用於旋轉噴射泵須作具體分析,以下以最常見最簡單之PLAN01方案應用於旋轉噴射為例作具體分析。

關於API682 PLAN01:

API682-A4.2節指出, Plan 01方案沖洗液從葉輪背部靠近泵出口的部位直接引入到密封腔以外。


 

Plan 01方案示意图

從葉輪背部引入沖洗液目的是降低沖洗液的壓力,約為直接從出口引入沖洗液壓力的1/3(不計進口壓力)。在旋轉噴射泵上是無法實現此方案的。從結構圖中可以看出旋轉噴射泵的葉輪與腔體是一起旋轉的,無法從旋轉體上引出,只能理解為直接從泵的出口引入沖洗液,而泵的出口壓力又比較高,直接引入到旋轉噴射泵的低壓密封顯然不合適,所以在旋轉噴射泵上使用時並不能簡單套用。

從結構圖(可參考工作原理之三維結構圖)可以看出常規旋轉噴射泵的驅動軸是與進出水口分離的,機封、驅動軸位於泵的不同側,從而各廠家在設計旋轉噴射泵的機械密封時也采用了不同的布置方式。為了能夠使用普通機封,在轉子上增加動環套,用以固定機封的動環,也有專門針對旋轉噴射泵設計的無軸套機封。

 

普通单端面机械密封结构示意图
如圖所示,該機械密封在運行過程中介質通過軸套與接收管之間的空間進入轉子腔,機械密封摩擦副浸在介質中,由於浸在介質中摩擦副所處的位置介質流動不佳,機械密封運行時產生的熱量不能很好的通過泵送介質帶走,通過機封沖洗可以改善機封工作環境,但沖洗液與泵送介質相混合限製了沖洗方式的選擇。

旋转喷射泵专用单端面机械密封结构示意图
如圖所示,該機械密封在運行過程中介質通過機封一側摩擦副與接收管之間的空間進入轉子腔,機械密封摩擦副的一邊浸在介質中,另一邊遠離介質,由於浸在介質中摩擦副所處的位置介質一直因泵的工作而不斷流動,機械密封運行時產生的熱量可以通過介質不斷的帶走從而改善機封工作環境,與普通單端面機械密封相比,相同工況下該結構的機械密封的工作環境優於普通單端面機械密封,當普通單端面機械密封需要沖洗時該機械密封並不一定需要沖洗。同時該機械密封是專門針對旋轉噴射泵而設計的,由結構圖可知該機械密封沖洗方案的選擇更加靈活,可以選擇內沖洗方案還可以選擇沖洗液不與泵送介質混合的外沖洗方案。


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