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1、上游泵送机械密封在液化汽泵上的应用研究郝木明石油大学机电系山东东营市257062苏玉柱石油大学胜华炼油厂山东东营市257062零逸出上游泵送机械密封。工业应用结果明，上游泵送机械密封可实现易挥发性介质的零逸出，且具有使用寿命长运行费用低安全可靠等优点。理论分析明上游泵送机械密封在设计条件下可以实现密封介质的零逸出或零泄漏，试验研究也证实2,3上游泵送机械密封在处于非接触状态下保证密封流体的零泄漏，并有在工业中成功应用的报道4,美国约翰克兰密封公司研制开发出了8000型系列上游泵送机械密封产品，标志着其已进
2、人工业应用和推广阶段。至今，上游泵送机械密封主要用于替代普通的接触式双端面机械密封，密封具有高危险性且不易挥发封。石油石化工业中大量轻炷泵用轴封因介质的汽化压力低，使密封处于不稳定的汽液两相工作状态，产生大量的汽相泄漏，造成严重的环境污染，并导致密封早期失效，影咱生产的安全运行。经过大量的试验研究，针对炼油厂液化汽泵轴封存在的问，研制出可实现液化汽泵零逸出的上游泵送机械密封，为开发适用于易汽化性介质泵用轴封的上游泵送机械密封积累了经验。1普通机封存在的问该液化汽泵为炼油厂催化装置塔底泵，输送介质在正常工作
3、时人口压力为09,出口压力1.5,均系压，输送度为35,环境温度为18,工作转速2950min,额定流量为25mVh,密封处轴径为碟采用的机械密封为内装单端面大弹簧平衡型结构密封面内径为52,外径为托2,端面宽度为5,平衡直径为份。5画，平衡系数为0.234,弹簧压力为0.25鹏，2使用中存在的问在输送温度为35尤时液化汽的蒸汽压为0.36,低于密封端面外径侧液化汽的压力约为12而在环境温度18,乱夯，恼紙，舌U，0.205,于环境大气压。根据汽液两相密封理论5,该液化汽泵用机械密封摩擦副处于汽液混相润滑
4、状态，即密封端面间除内液膜发生相变，靠近外径侧为液相，靠近内径侧为汽相，其工作状态极不稳定，很容易造成密封端面开启而使液化汽以汽态形式向大气侧排放或逸出，同时致使密封摩擦副发生干运转严重磨损甚至热裂2,导致密封失效，不得不频繁更换密封。为了改善密封的工作环境，降低端面摩擦温升，延长其使用寿命，曾对原接触式机械密封采取些辅助措施，其中包括1采取自冲洗措施。压盖9上的注入孔直接注入密封箱4内的密封摩擦副部位，在压力差的作用下形成循环，把摩擦副所产生善摩擦状态。现场测得液化汽的自冲洗量约为5中国石油天然气集团公
5、司科技开发项目1轴套，2弹簧套，3弹黄，4密封箱，5动环密封圈，6动环，7静环密封圈，8静环，9压盖2采用静环背冷措施同时，经压盖另注入孔通人冷却水对静环的背面进行间接冷却，也可在定程度上降低端面温升，改善工作环境。冷却水流量为231.采用以上措施后，机械密封的工作环境大为改观，使用周期明显延长，密封失效的突发性事故相应减少。但由于接触式机械密封的工作原理是借助端面之间的接触压力来实现密封的，在内外压力差的作用下，介质必然穿过两粗糙面之间的微小间隙产半泄漏，对液化汽而言，则是以汽相的形式向外界逸出即观察不
6、到液相泄漏。工作数周后，通过浓度仪器检测发现，室内液化汽浓度明显提高，累计运行两个月后，液化汽浓度已严重超标，只得停泵更换密封。而且，采用冲洗和冷却措施后，擦副仍处于汽液混相摩擦状态,端面之间直接的摩擦磨损较为严重，因此，密封寿命的延长也是有限的。通过以上分析可知，普通的接触式机械密封由于自身密封原理的限制，根本不可能消除像液化汽等易汽化类冇化工艺介质向大气中的泄漏或逸出，造成对环境污染。当然，可以采用双端面密封或串联密封来基本上消除其泄漏，但密封辅助系统复杂，运行费用大增，a辅助系统的可靠性直接影响到密
7、封的使用效果。上游泵送机械密封是种基于流体动压润滑理论甚至是零逸出，满足现代环保的严格要求，而且，因为密封摩擦副端面之间无立接的固体摩擦磨损，使其工作寿命大大延长，摩擦功耗低端面温升有限，可以大大减少对密封的冲洗冷却量，甚至完全取消冲洗冷却措施，使运行成本大大降低，相应提高泵的工作效率。因此，上游泵送机械密封具有集环保节能长寿命等于体的新型机械密封技术，必将具有极其广泛的工业应用前景。2上游泵送机械密封设计上游泵送机械密封分零泄漏上游杲送机械密封和零逸出上游泵送机械密封两种形式零泄漏上游泵送机械密封不需另
8、外增设缓冲液辅助系统，主要用于密封类似非闪蒸炷类如各种常温油品水溶液等不易汽化性介质；而零逸出上游泵送机械密封需有缓冲液辅助系统，适用作密封类似闪蒸桂类等易汽化性介质如乙烯催化液态炷液化汽液氨丁烷类，可以彻底消除介质以任何形式的向外界排放，同时允许微量的缓冲液泵送人密封介质而不影响工艺生产和产品质量。针对液化汽的特点及现有密封的使用状况，在大量的实验研究的基础上设计出了3的带缓冲液的液体润滑零逸出上游栗送机械密封。考虑到工艺要
