[实用新型]一种离心泵和轴流泵的轴封辅助冲洗系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种泵的轴封冲洗系统。特别是涉及一种离心泵和轴流泵的轴封辅助冲洗系统。

背景技术

化工流程的离心泵在炼油和化工设备领域里扮演着极其重要的角色，如何延长机械密封的使用寿命是我们当今研究的重要课题，根据API682附录D(标准性附录)标准冲洗方案和辅助金属构件中的1.3密封性能要求中要求符合本标准的密封应达到下列性能：

(1)所有密封连续运行寿命不低于25000小时；

(2)抑制密封在抑制密封腔的压力不高于压力开关设定的泄漏压力值【表压≤0.7bar(10psi)】的条件下，连续运行寿命不低于25000小时；在主密封失效时，至少连续运行8小时；

(3)按美国环境署方法21测量，所有密封泄漏量都应控制在1000ml/m³(1000ppm vol)以内，或者满足用户当地颁布的更严标准，同时密封连续运行寿命不低于25000小时。

但是在实际操作的过程中往往达不到这样的性能要求，影响密封连续运行寿命的原因很多，下面我们就重点阐述影响密封连续运行寿命一个极其重要的原因。

每个炼油和化工的整个庞大工艺流程是由很多个小的、相对独立的工艺环节所组成，完成某一个小的工艺环节都离不开离心泵这个重要设备。如果其中一个小的工艺环节出了问题就会影响整个庞大工艺流程。为了保证设备运行安全，我们通常的做法是在每一个小的工艺环节所需要离心泵的位置上配置1和2两台泵，这两台泵的工作液的进口21/22和出口23/24用管线并联安装，在运行过程中总是其中一台离心泵运行，另一台停着备用，离心泵1作为主力泵运行，离心泵2泵时刻保持完好状态停着备用，万一离心泵1泵出了问题，马上切换离心泵2泵成为主力泵运行，停止运行的离心泵1泵立刻进行修复，修好以后离心泵1泵就变成了备用泵停止运行，并且时刻保持完好状态。让离心泵2泵作为主力泵连续运行去完成这个小的工艺环节的工艺任务。在整个庞大工艺流程中每个小的工艺环节里都配置离心泵1、离心泵2泵，它们来回切换就保证了整个庞大工艺流程每一时刻都不间断地运行。

但是在实际的化工流程里并不是想象的那么简单。当今，炼油和化工领域已经进入到了深加工，并且还向着更深的加工发展，这就意味着化工残留物越来越少，因此工艺参数越来越高，这样同一台泵里所输送的物料介质流动着和静止着两种情况的性质和状态往往差别非常大。运行着的主力泵泵壳里和密封腔里的物料介质是流动的而停着的备用泵泵壳里和密封腔里的物料介质是静止的。造成它们之间差别的原因是：

(1)有的物料在高温时呈液体状态，常温时呈固体状态。流动的物料各处的温度均匀而全部处于液体状态；停止流动的物料各处的温度不可能时时刻刻均匀，所以在备用泵泵壳里和密封腔里的物料部分处于固体状态，甚至于全部都处于固体状态。在这种情况下启动备用泵让其突然运行，这时机械密封被损坏的风险相当大。即便进行预热也无法做到充分，况且预热需要很长的时间，可能影响生产。

(2)为了让停着的备用泵泵壳里的物料时刻处在液体状态就要对备用泵进行保温和伴热。采取这样的措施时间一长泵壳内的静止表面就会附着一层焦化层，而且停泵的时间越长这个焦化层越厚，甚至碳化变质，它的性质已经与实际物料性质完全不同，无论预热温度有多高它都无法变回到液体状态并且把机械密封动环与静环粘成一体，在这种情况下启动备用泵让其突然运行，机械密封被损坏的风险相当大。

(3)泵所输送的物料里可能含有悬浮颗粒、催化剂或其它的杂物颗粒。物料流动的时候它们是悬浮颗粒，物料停止流动的时候重力使其沉淀，沉淀层越来越厚，逐步变硬，堵住了机械密封的弹簧、把住了机械密封的动环和静环，甚至于将机械密封的动环和静环粘接成了一体。在这种情况下启动备用泵让其突然运行，机械密封被损坏的风险相当大。

(4)在停止运行的备用泵上由于机械密封、阀门和管线都有可能出现极其微小的渗漏，物料受重力的影响在泵壳和密封腔里的液面会逐渐降低，液面以上的空间就由物料的蒸汽和部分空气这样的气体所填充，把机械密封摩擦副的大部分体积暴露在气体里。空气里含有氧气，物料极有可能是易燃易爆品，在这时启动备用泵让其突然运行，机械密封突然在该气体里而不是在液体里高速旋转，摩擦副产生的摩擦热无法短时间散去，此时燃烧的三个条件就都具备了。轻则马上烧毁机械密封，使得泵很快就漏，必须停泵进行处理，从而影响生产。重则导致着火，给安全生产造成隐患。