機械密封介紹JohnCrane[專用課件]

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1、約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用機械密封概述機械密封概述:定義定義:機械密封機械密封(端面密封端面密封)-)-由至少一對垂直于軸線的端面在流體壓力和補賞機構由至少一對垂直于軸線的端面在流體壓力和補賞機構 彈力彈力(或磁力或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下的作用下以及輔助密封的配合下,保持貼合并相對滑動而構成保持貼合并相對滑動而構成 防止流體泄漏的裝置防止流體泄漏的裝置.基本結構基本結構:端面密封磨擦付端面密封磨擦付緩沖補賞和壓緊機構緩沖補賞和壓緊機構輔助密封輔助密封(二級密封撓性元件二級密封撓性元件)傳動機構傳動機構基本密封點基本密封點:端面主密封點端面主密封點靜環(huán)與端蓋

2、輔助密封點靜環(huán)與端蓋輔助密封點動環(huán)與軸動環(huán)與軸(軸套軸套)輔助密封點輔助密封點端蓋與泵體連接密封點端蓋與泵體連接密封點此外為了保證和提高機械密封的密封效果延長使用壽命此外為了保證和提高機械密封的密封效果延長使用壽命,采取不同端面采取不同端面的組合，增加如沖洗的組合，增加如沖洗,節(jié)流冷卻節(jié)流冷卻,阻封和雜質過濾等輔助系統(tǒng)阻封和雜質過濾等輔助系統(tǒng).1內容詳盡StationaryassemblyRotatingassembly to separate the two sliding faces to lubricate the sliding faces to reduce friction/hea

3、t generation to prevent fluid leakage to the atmospheren The seal faces are lapped very flat(1 to 2 lightbands).n A very thin fluid film(3 to 5 microns)is formed and served the following purposes:Face,Seat and SpringsSecondary Seals0。294 m 2內容詳盡 Fluid Film3 to 5 microns Human Hair FaceSeat 60 micron

4、sMechanical seal has normal leakage but not visible because the liquid at the ID of the film will vaporised slowly in very small quantity-emission 3內容詳盡Primary Seal Film Thickness主密封膜厚度Fluid film thickness is very importanttoo thin-wear,causing early seal failuretoo thick-visible leakageMust be:pres

5、ent-beware dry runningstableclean-beware abrasive wear symptomsreasonable viscositytemperature controlledacceptable pressure4內容詳盡約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用摩擦副端面檢測：摩擦副端面檢測：利用光波的干涉利用光波的干涉 效應測量效應測量工具：平晶工具：平晶光源：鈉光光源：鈉光原理：光波干涉原理：光波干涉 干涉條紋干涉條紋按圖示產生光帶確按圖示產生光帶確定密封端面平面度定密封端面平面度1光帶光帶=0。294 m =0。588 m（=鈉光波波長鈉光

6、波波長）5內容詳盡約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用Family B：推進型推進型“O O”二次密封機械密封二次密封機械密封特點：特點：結構簡單，二次密封為結構簡單，二次密封為“O O”型柔性件結構型柔性件結構 便于安裝與維修不損傷軸便于安裝與維修不損傷軸(軸套軸套)表面表面 雙旋向結構設計雙旋向結構設計 具有非平衡，平衡型兩種設計具有非平衡，平衡型兩種設計 選用不同材料應用范圍廣泛選用不同材料應用范圍廣泛 經改型設計，廣泛應用于烴泵易揮發(fā)介質經改型設計，廣泛應用于烴泵易揮發(fā)介質 基本密封型號：基本密封型號：Type 58U,58B,8-1,8B1,48,5610,5620T

7、ype 58U,58B,8-1,8B1,48,5610,5620Type 1648,2648,3648(Type 1648,2648,3648(符合符合API 682API 682標準標準)鑒于約翰克蘭開發(fā)鑒于約翰克蘭開發(fā) ISOLASTISOLAST高氟橡膠高氟橡膠(全氟醚橡膠全氟醚橡膠)，該材料耐強腐蝕，高溫，該材料耐強腐蝕，高溫(-20(-200 0C-325C-3250 0C)C)致使致使“O O”型密封得到更廣泛應用型密封得到更廣泛應用6內容詳盡Family B推進型推進型“O”型型低泄漏盒式密封低泄漏盒式密封7內容詳盡約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用集裝式盒式密

8、封特點及優(yōu)點集裝式盒式密封特點及優(yōu)點:結構特點結構特點:密封包括端蓋密封包括端蓋,軸套完整提供軸套完整提供 設計特點設計特點:改善改善,提高熱交換效率提高熱交換效率 材料優(yōu)選材料優(yōu)選 結構優(yōu)選結構優(yōu)選 抗熱變形及抗壓力變形設計抗熱變形及抗壓力變形設計 產品優(yōu)點產品優(yōu)點:簡便簡便,迅速迅速,快捷的安裝快捷的安裝 無需測量安裝長度無需測量安裝長度 使用前在車間組裝并做靜壓試驗使用前在車間組裝并做靜壓試驗 保證密封安裝的清潔度保證密封安裝的清潔度 標準的零部件標準的零部件-有效的成本及較短的交貨期有效的成本及較短的交貨期8內容詳盡熱量引起的熱量引起的變形變形壓力引起的壓力引起的變形變形平行面接觸平行

9、面接觸穩(wěn)定運行狀態(tài)穩(wěn)定運行狀態(tài)密封面接觸變形分析密封面接觸變形分析約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用9內容詳盡熱量引起變形的趨勢熱量引起變形的趨勢集合于點（線）接觸泄露通道集合于點（線）接觸泄露通道約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用10內容詳盡特點及優(yōu)點：特點及優(yōu)點：“O”形推進式機械密封設計形推進式機械密封設計低泄漏的密封設計低泄漏的密封設計可組合為單級，雙級串聯(lián)集裝式密封可組合為單級，雙級串聯(lián)集裝式密封根據(jù)不同介質工況選擇應用不同的動，靜環(huán)及根據(jù)不同介質工況選擇應用不同的動，靜環(huán)及 結構設計結構設計多種規(guī)格，不同優(yōu)質材料組合應用多種規(guī)格，不同優(yōu)質材料組合

10、應用約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用11內容詳盡EXTENDED FLUSHCIRCUMFERENTIAL FLUSHDISTRIBUTED FLUSHType 8B1 Flush Arrangements12內容詳盡二次節(jié)流密封二次節(jié)流密封l不帶二次節(jié)流單密封將允許主密封正常的介質泄露排放至不帶二次節(jié)流單密封將允許主密封正常的介質泄露排放至大氣側大氣側l對于如下因素不可接受對于如下因素不可接受:l危險或有毒介質流體危險或有毒介質流體l易揮發(fā)流體易揮發(fā)流體l環(huán)保要求環(huán)保要求l二次密封可將主密封泄露二次密封可將主密封泄露 引到安全區(qū)域引到安全區(qū)域l當主密封失效，二次節(jié)流密封也

11、可使設備以一種可控制的當主密封失效，二次節(jié)流密封也可使設備以一種可控制的方式切換停車。方式切換停車。約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用13內容詳盡ItemDescription123456Garter SpringSegmental BushingSpringO-RingFollower PlateCap Screw1 13 32 24 46 65 5Hard Deposit Hard Deposit Secondary Containmentsegmented carbon bush14內容詳盡約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用煉油和化學工業(yè)對機械密封要求

12、的最新趨勢煉油和化學工業(yè)對機械密封要求的最新趨勢:高工況，高參數(shù)高工況，高參數(shù) 期望延長使用壽命期望延長使用壽命.密封標準化密封標準化/減少現(xiàn)場的調試減少現(xiàn)場的調試/減少庫存減少庫存.有計劃的間隔維修有計劃的間隔維修/防止故障間隔維修防止故障間隔維修.遠程監(jiān)測遠程監(jiān)測/監(jiān)控監(jiān)控 環(huán)保要求環(huán)保要求-零泄漏零泄漏 可靠性可靠性.安全性安全性15內容詳盡約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用API 682 API 682 機械密封標準機械密封標準(第二版第二版)機械密封機械密封 石油化工石油化工 泵制造商泵制造商 制造商制造商 工業(yè)工業(yè) 主機廠主機廠 API 682 API 682 的

13、最終目的是可靠性的最終目的是可靠性,安全性安全性,減少泄漏減少泄漏 機械密封使用壽命最低為三年機械密封使用壽命最低為三年 節(jié)能問題倍受關注節(jié)能問題倍受關注,以壽命成本為考核依據(jù)以壽命成本為考核依據(jù) 滿足滿足 最終用戶的利益最終用戶的利益 16內容詳盡約翰克蘭機械密封產品與應用約翰克蘭機械密封產品與應用機械密封輔助系統(tǒng)應用機械密封輔助系統(tǒng)應用:基本系統(tǒng)基本系統(tǒng)-為保證機械密封正常使用為保證機械密封正常使用,選用正確的密封輔助系統(tǒng)選用正確的密封輔助系統(tǒng),增加如沖洗增加如沖洗,循環(huán)循環(huán),抗溫抗溫,抗壓抗壓,排渣排渣,節(jié)流節(jié)流,潤滑潤滑,防結晶防結晶,防介質泄漏等功能防介質泄漏等功能,改善機械密封的工

14、作環(huán)境改善機械密封的工作環(huán)境,從而保從而保 證機械密封的正常運行證機械密封的正常運行.基本系統(tǒng)功能基本系統(tǒng)功能:控制泄漏控制泄漏 控制壓力控制壓力控制磨蝕控制磨蝕 控制腐蝕控制腐蝕防污染防污染 防泄漏防泄漏基本系統(tǒng)分類基本系統(tǒng)分類:API 610 PLAN 系統(tǒng)系統(tǒng)介質沖洗介質沖洗 API 610 PLAN 01,11,12,13,14，21,22,23,31,41外流體沖洗外流體沖洗 API 610 PLAN 32,51，（，（61）62緩沖液（氣）循環(huán)系統(tǒng)緩沖液（氣）循環(huán)系統(tǒng) API 610 PLAN 52，72隔離液（氣）循環(huán)系統(tǒng)隔離液（氣）循環(huán)系統(tǒng) API 610 PLAN 53A,5

15、3B,53C,54，74收集與排放系統(tǒng)收集與排放系統(tǒng) API PLAN（71），），75，7617內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案18內容詳盡Integral(internal)recirculationfrom pump discharge to seal內部循環(huán)從泵的出口到密封內部循環(huán)從泵的出口到密封 -No external piping 沒有外部沖洗 -Changing flow rate required dismantling of pump 改變流量需要拆泵 -For clean pumpages only 只能是適用干凈的介質API Piping Pl

16、ans API 沖洗方案沖洗方案19內容詳盡Points to Note for API Plan 02:API 02 沖洗方案應注意的事項：沖洗方案應注意的事項：-The injection tapping is used for venting prior to startup.-在開車前，在開車前，入口用來進行放空入口用來進行放空-API plan 02 is often used together with plan 62,especially on high temperature bellows seals.沖洗方案沖洗方案2經常與經常與62一起用，特別是用在高溫波一起用，特別是用

17、在高溫波紋管密封紋管密封API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案No flushing to the mechanical seal(dead-ended)機械密封里沒有沖洗機械密封里沒有沖洗20內容詳盡Points to Note for API Plan 11:API 沖洗方案沖洗方案11 應注意的事項應注意的事項-Use an orifice to restrict the flow rate if the discharge pressure is 3 bar higher than seal chamber pressure.如果出口壓力高于密封腔如果出口壓力高于密

18、封腔壓力壓力3bar，需要用一個孔限制流量需要用一個孔限制流量-Use on clean and low abrasives duties用在干凈，含磨石性顆粒少的用在干凈，含磨石性顆粒少的工礦工礦API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案Seal Flushing By-Pass from Discharge單密封通過出口進行沖洗單密封通過出口進行沖洗21內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案22內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案23內容詳盡Recirculation from seal chamber throug

19、h a flow control orifice and back to pump suction從密封從密封腔里通過一個孔板返回到泵的入口腔里通過一個孔板返回到泵的入口Points to Note for API Plan 13:API 沖洗方案沖洗方案 13 應注意的事項應注意的事項-Use an orifice to restrict the flow rate if the seal chamber pressure is 3 bar higher than suction pressure.如果密封腔壓力高于入口壓力如果密封腔壓力高于入口壓力3bar，需要用一個孔限制流量需要用一個孔

20、限制流量-handle abrasives duty better than API plan 11處理含有磨蝕性顆粒的工況處理含有磨蝕性顆粒的工況13方案好于方案好于11方案方案-higher seal chamber pressure to suppress vaporisation較高的密封腔壓力可抑制它的汽化較高的密封腔壓力可抑制它的汽化API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案24內容詳盡+=Points to Note for API Plan 14:API 沖洗方案沖洗方案 14 應注意的事項：應注意的事項：-Flow back to suction side w

21、ill evacuate vapours that may collect in seal chamber.-Recommended for light hydrocarbon service.API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案25內容詳盡Recirculation from pump discharge through a flow control orifice and cooler to sealCooling Water Outlet冷冷水出口水出口Cooling Water Inlet冷水冷水入口入口API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案2

22、6內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案27內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案28內容詳盡Recirculation from a pumping ring in the seal chamber through cooler and back to seal 沖洗液通過密封沖洗液通過密封腔中的泵效環(huán)從密封腔中流出經過換熱器，再返回到密封中，形成自封閉腔中的泵效環(huán)從密封腔中流出經過換熱器，再返回到密封中，形成自封閉循環(huán)。循環(huán)。Throat bushingSuction入口入口Discharge出出口口18-24Vent at high

23、est point of the piping排排起在管線起在管線的最高點的最高點Cooling Water Outlet冷冷水出口水出口Cooling Water Inlet冷冷水入口水入口mechanical seal with pumping ringHeat exchanger換熱器換熱器API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案29內容詳盡Points to note for API Plan 23:nThermosyphon design熱虹吸設計 *heat exchanger 換熱器*18 to 24“above pump centre line.*在泵中心線以

24、上 18 to 24 *Prevent overheating in standby and startup.*在泵啟動和備用時，要防止過熱。nInstall close fitting neck bushing at the bottom of seal chamber to isolate the heat from the impeller end.在密封腔底部安裝喉部襯套用來隔離從葉輪傳出的熱量nUsed on high temperature applications to minimise heat load on the cooler by cooling only small

25、amount of liquid that is recirculated.用于高溫工況，通過冷卻密封腔的小部分的循環(huán)流體來使冷卻器的熱負荷降至最低.nFor high temperature boiler feed pump applications用于高溫鍋爐給水泵上nOther applications其他應用 n*high temperature liquid close to bubble point.n*接近沸點的高溫液體.API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案30內容詳盡Recirculation from pump discharge through a c

26、yclone separator delivering clean fluid to the seal and fluid with solids back to pump suction line沖洗液從泵出口流出，通過一旋液分離器，使干凈流體進入沖洗液從泵出口流出，通過一旋液分離器，使干凈流體進入密封腔，帶有顆粒的流體返回到泵入口處形成封閉循環(huán)密封腔，帶有顆粒的流體返回到泵入口處形成封閉循環(huán)Clean overflowUnderflowInletAPI Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案31內容詳盡Points to Note for API Plan 32:對于對于API

27、 plan 32 須注意須注意:-Chose a proper source of seal flush to eliminate the potential for vaporisation of the injected fluid and to avoid contamination of the fluid being pumped with the injected flush.選擇合適的密封沖洗源，選擇合適的密封沖洗源，以減少沖洗流體的汽化，同時可避免以減少沖洗流體的汽化，同時可避免沖洗流體被污染。沖洗流體被污染。-Install a labyrinth bushing at th

28、e bottom of the stuffing box to control the flushing and pressure if necessary.-如有必要的話，在密封腔底部安裝喉如有必要的話，在密封腔底部安裝喉部襯套或迷宮密封來控制沖洗和壓力。部襯套或迷宮密封來控制沖洗和壓力。API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案Single Seal Flushing from External Source單密封通過外部來源進行沖洗單密封通過外部來源進行沖洗Throat Bushing32內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案33內容詳盡API

29、 Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案34內容詳盡Tapped connections for the purchasers use在接口處攻螺紋，以方便用戶使用在接口處攻螺紋，以方便用戶使用Point to Note for API Plan 61:對對于于API plan 61 須注意須注意:nTypically this plan is used when the purchaser is to provide fluid(such as steam,gas,or water)to an auxiliary sealing device.n通常在買方能給密封輔助系統(tǒng)通常在買

30、方能給密封輔助系統(tǒng)提供流體（如蒸汽、氣體或水）提供流體（如蒸汽、氣體或水）的情況下，才采用該方案的情況下，才采用該方案API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案35內容詳盡Points to Note for API Plan 62:n對于對于API plan 62 須注意須注意:nThe quench may be required to prevent solids from accumulating on the atmospheric side of the seal.增加吹掃口以防止在密封大氣增加吹掃口以防止在密封大氣側有顆粒的積累側有顆粒的積累nTypically

31、used with a close-clearance throttle bushing.n普遍使用節(jié)流襯套普遍使用節(jié)流襯套API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案Single Seal Quench from External Source單密封通過外部急冷單密封通過外部急冷36內容詳盡API Piping Plans API 沖洗方案沖洗方案37內容詳盡 Plan 75(A.4.18)Arrangement 2,w/Containment Seal(CS)排列方案2，二次輔助密封 Dual Un-Pressurised(Tandem)Seals 雙無壓密封 Dry-run

32、ning secondary 輔助密封干運轉 Condensate collection reservoir(8.6.5.2)冷凝液收集罐 Used when primary seal leakage may condense(does not completely vaporize)用于從主密封泄漏出來的可冷凝的工況 May be used in conjunction with Plan 72 或許和72方案一起使用API 682 2nd Edition API 682 第二版第二版New Piping Plans 新的沖洗方案新的沖洗方案38內容詳盡 Plan 76(A.4.19)Arr

33、angement 2,w/Containment Seal(CS)排列方式2，二次輔助密封 Dual Un-Pressurised Seals(Dry-running secondary)雙無壓密封 Primary leakage routed to flare or vent Used when primary seal leakage will not condense(completely vaporizes)用于從主密封泄漏出的不可冷凝的工況 Essentially a 48SC or 28LD panel leakage detection May be used in conjunction with Plan 72 或許和72方案一起使用API 682 2nd Edition API 682 第二版第二版New Piping Plans 新的沖洗方案新的沖洗方案39內容詳盡