高压泵密封冲洗技术详解：双端面与单端面密封的冲洗目的与方法

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    1. 冲洗

    将液体直接注入双端或单端密封的高压侧称为“冲洗”。一般来说，泵应该被冲洗。冲洗的目的是为了密封、冷却和润滑：

    ⑴ 与介质相容的液体（外循环）通入密封腔，防止高温、有毒、贵重介质从泵轴泄漏；防止含有固体颗粒的介质漏入密封腔而磨损密封面；防止易汽化、冻结的介质（如液化气）泄漏到密封腔内产生气体，引起干摩擦，磨损密封面；防止易结晶的介质泄漏到密封腔内，因冷却而形成结晶，磨损密封面；负压下降，防止空气和冲洗液漏入泵内

    ⑵ 冷却防止高温介质进入密封腔；引导动环和静环工作时产生的摩擦热

    ⑶ 润滑在密封面之间保持一层液膜，起到润滑作用

    1.1.自清洁

    特征

    以被密封介质为冲洗液，将一小部分流体从泵的出口侧抽出，直接注入密封端面高压侧进行冲洗，然后流入泵腔。

    使用

    适用于密封室内压力小于泵出口压力且大于泵进口压力、介质温度不高（温度≤80℃）、不含杂质的场合。

    1.2.外冲洗密封胶

    特征

    使用另一种冲洗液。冲洗液应为：

    ⑴清洁、无腐蚀、无固体颗粒、温度低（一般为40℃）

    ⑵ 具有一定的润滑性，不影响加工产品质量

    ⑶在操作条件下不易汽化

    使用

    用于被密封介质温度较高、易汽化、杂质含量较高的场合。冲洗液压力比密封腔介质压力高0.1~0.2MPa。

    1.3.循环冲洗

    特征

    密封环内的液体借助密封腔内的叶轮进行循环。带走的热量是机械密封产生的热量。与自冲洗相比，冷却水消耗量较少。

    使用

    由于泵内叶轮扬程较小，适用于泵进出口压差较小的场合。

    2.快速冷却/快速冷却

   

    将液体或气体注入密封端面的低压侧称为“淬火”。目的是冷却密封端面以隔离空气或湿气，防止或除去沉积物（包括冰），润滑辅助密封件，熄灭火花，稀释和回收泄漏介质

    特征

    冷却效果好，使动环、静环、密封环得到良好的冷却。

    为了防止注入液体的泄漏，淬火液体一般采用辅助密封，如衬套、油封或填料密封。一般采用水、蒸汽或氮气，但要注意冷却水的硬度，否则无机物会积聚在轴上。

    使用

    用于密封易燃、易爆及贵重介质，并可回收泄漏液体

    被密封介质易结晶、汽化，辅助密封端面稍有温升就会引起端面干摩擦。淬火液压力通常为0.02~0.05MPa，进出口温差最好控制在3~5℃。

    2. 冷静下来

    特征

    冷却（或加热）有4种：自冲洗冷却、静环周边冷却、夹套冷却和直接冷却（仅适用于外密封）（公众号：Pump ）。一般为间接冷却，效果比快速冷却差，且冷却水质量不高。冷却面积的大小必须使密封介质的温度比外部气压下介质的饱和温度低20℃~30℃。通常，密封腔的温度必须低于70℃

    图(a)、(b)、(c)中，冷却水不与介质直接接触，介质不会污染冷却水，冷却水可以循环利用。

    图(b)中的冷却水不建议回收，因为它可能被泄漏介质污染。

    使用

    对密封介质进行冷却（或加热），防止温度过高导致密封面间液体汽化而产生干摩擦，或对密封介质保温，防止介质凝固。

    通常，被密封介质的温度超过150℃（如果采用波纹管密封介质，介质温度将高达315℃），锅炉给水泵，或低闪点介质需要夹套。

    3、冷却水消耗量

    密封冷却水消耗量见图1-27。如果使用其他介质进行冷却（或冲洗），则需要折算消耗量。如果除密封外，还需要对泵体和支架进行冷却，则冷却水消耗量为上述各项之和。消耗尺寸需由泵厂提供，或可参照表1-20查找。

    自冲洗与循环冲洗冷却水耗量对比

    冲洗方式

    插图

    冷却水消耗量，t/Y

    自冲洗

    1-冷却水流量1.39L/s；

    2－冲洗液入口温度316℃

    3-冲洗液出口温度82℃；

    冲洗液流量63cm3/s

    4-节气门套

    4.33×104

    循环冲洗

    1-冷却水流量0.126L/s；

    2－冲洗液入口温度99℃

    3-冲洗液出口温度82℃；

    冲洗液流量63cm3

    4——节流套；

    5-副叶轮（循环冲洗液）

    0.4×104

    4、冷却水水质

   

    一般采用清洁淡水或循环水，但水的污浊系数应小于0.35m2K/kW[8][4×10-4(m2·h·℃)/kcal]，否则应采用软化水。用过的

    5、机械密封冷却措施

    密封和泵冷却系统见图1-28和图1-29。

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