氟塑料合金离心泵机械密封的循环保护系统
氟塑料合金离心泵的机械密封系统由压力罐、增压罐、换热器、过滤器、旋液分离器、孔板等基本器件构成。广义的机械密封系统还包括密封腔、端盖、轴套、密封腔底衬套、端盖辅助密封件、泵送环、管件、阀件、仪表等。密封系统的基本器件、管件、阀件和仪表等，构成了集成化的密封液站。
氟塑料合金离心泵机械密封系统也常被称为机械密封辅助设施（装置、系统）、机械密封冲洗、冷却及管线系统等。
①冲洗的作用氟塑料合金离心泵冲洗是一种控制温度和延长机械密封寿命的最有效措施。机械密封端面冲洗的作用有两个：一是带走密封腔中机械密封的摩擦热、搅拌热等，以降低密封端面温度，保证密封端面上流体膜的稳定；二是阻止固体杂质和油焦淤积于密封腔中，使密封能在良好、稳定的工作环境中工作，并减少磨损和密封零件失效的可能。
实践证明，合适的端面冲洗是提高机械密封耐久性的重要辅助措施之一，对炼油厂中热油泵轴密封的效果再为明显。此外，对于那些润滑性差、易挥发的液态予轴封，为迅速带走热量防止液膜汽化，则不得不采用冲洗措施。一般来说，当pv7.0MPa·m/s时，就应采用冲洗措施，对干那此端面温度不高，辅助元件的温度又不超过耐热极限的，一般可不采用冲洗措施。近年来，从国从引进的一些生产装置来看，冲洗已经成为机械密封的组成部分，甚至把冲洗管路也系列化了。
②冲洗方式按冲洗液的来源和走向，冲洗可分为外冲洗、自冲洗和循环冲洗。按冲洗的入口布置可分有单点直冲洗、单点切向和多点冲洗。
a.外冲洗利用从外来冲洗液注入密封腔，实现对氟塑料合金离心泵密封的冲洗称为外冲洗[图2-（a）]。冲洗液应是与被密封介质相容的结净液体，冲洗液的压力应比密封腔内压力高0.05~0.1MPa。这种冲洗方式用于被密封介质温度较高、容易汽化、腐蚀性强、杂质含量较高的场合。
b.自冲洗利用被密封介质本身来实现对密封的冲洗称为自冲洗，适用于密封腔内的压力小于泵出口压力、大于泵进口压力的场合。具体有正冲洗、反冲洗、全冲洗和综合冲洗。
（a）正冲洗利用泵内部压力较高处（通常是泵出口）的液体作为冲洗液来冲洗密封腔[图2-（b）]。这是最常用的冲洗方法。为了控制冲洗量，要求密封腔底部有节流衬套，管路上装孔板。
（b）反冲洗从密封腔引出密封介质返回泵内压力较低处（通常是泵入口处），利用密封介质自身循环冲洗密封腔[图2-（c）]。这种方法常用于密封腔压力与排出压力差极小的场合
（c）全冲洗从泵高压侧（泵出口）引入密封介质，又从密封腔引出密封介质返回泵的低压侧进行循环冲洗[图2-（d）]。这种冲洗又叫贯穿冲洗。对于低沸点液体要求在密封腔底部装节流衬套，控制并维持密封腔压力。
（d）综合冲洗利用上述几种基本冲洗方法，可以结合具体条件和要求采用不同的综合冲洗方法[图2-（e）、（f）]。从图2-（e）中可以看出，左侧是一级入口与一级轴封连接的一级反冲洗；右侧是二级出口与二级轴封箱连接的二级正冲洗。另一台二级泵的左侧是一级出口与一级轴封箱连接的一级正冲洗；右侧是二级出口与二级轴封箱连接的二级正冲洗[图2-（f）]。此外，还可以有其他不同的综合冲洗。
c.循环冲洗利用循环轮（套）、压力差、热虹吸等原理实现冲洗液循环使用的冲洗方式称为循环冲洗。如图2-所示为利用装在轴（轴套）上的循环轮的泵送作用，使密封腔内介质进行循环，带走热量，此法适用于泵进、出口压差很小的场合，一般热水泵采用它，可以降低密封腔和轴封的温度。
d.单点冲洗和多点冲洗在冲洗系统中，冲洗液引入孔的位置很重要，这主要考虑到下列几个问题：石墨环冲蚀，密封环不均匀冷却产生的温度变形和杂质集积（包括结焦等）。
冲洗液进入密封腔的方式有两种：单点冲洗和多点冲洗。
（a）单点冲洗冲洗液由一个流出口冲洗密封，又可分为径同、细向和切向三种方式，如图2-所示。
①径向冲洗冲洗液沿径向垂直冲洗摩擦副[图2-（a）]，结构简单，是应用较多的一种方式。但冲洗液流量不可过大，以防止将石墨环冲出缺口。
②轴向冲洗冲洗液沿轴向进入密封腔[图2-（b）]，避免了对石墨环的冲蚀作用，可用于腐蚀介质的泵中。
③切向冲洗冲洗液沿切线方向冲洗摩擦副[图2-（b]），是单点冲洗中较好的方式。
单点冲洗结构简单，但密封周围温度分布不均匀。为了避免冲蚀石墨环，径向冲洗液流入密封腔的流速不要高于3m/s冲洗孔的直径不要小于5mm，为此要控制冲洗量。切向冲洗使密封面圆周的温度趋于均匀，也减少了对石墨环的冲蚀，是一种较好的冲洗方式。轴向冲洗用在密封腔径向尺寸较大的地方，一般较少采用。
（b）多点冲洗如图2-所示为多点冲洗结构，可以使冲洗液体沿圆周均匀分布，避免温度变化引起的变形，而且位置对着密封端面，动环转动也可避免形成冲蚀。但结构复杂，需增加一个冲洗环，内设6~8个小孔，孔径为3~6mm。多点冲洗用在易汽化的介质中，也可用在产生摩擦热较多的高Pv值场合。
冲洗孔位置尽量开设在摩擦副处，以便更好地把热量带走。单点冲洗不能直接对准石墨（静环），也不能远离摩擦副，使冲洗作用减弱。
③冲洗液流量冲洗液流量是基于摩擦副产生的热量被冲洗液带走的热平衡原理确定摩擦副产生的热量Q1可由式（2-75）确定。
Q1=fpcvA
式中
pc——端面比压，Pa；
f——密封端面摩擦系数，与摩擦状态、材料及介质有关，一般f=0.05~0.12；
A——摩擦副名义接触面积，㎡；
v—摩擦副平均线速度，m/s。
冲洗液带走的热量Q2为：
Q2=c△tpgW
式中
c——冲洗液比热容，J/（kg·K）；
△t——冲洗液温升，℃，对于油来说△t=10℃，水和液化气取△t=2~3℃；
p——冲洗液的密度，kg/m3；
W—冲洗液流量，m3/s。
由Q1=Q2可得冲洗液流量的计算公式。
常规的氟塑料合金离心泵机械密封装置的冲洗液量可按密封件轴径规格确定，见表2-56。
④机械密封系统用孔板在实际工作中一般用限流孔板来控制冲洗液流量。其大小取决于孔板的孔径、两端压差及孔板数量。一般孔板孔径为2.5～4.5mm，孔板数量为1~2个。
对于洁净的液体，流速应控制在5m/s以下；对于含固体颗粒的浆液，必须控制在3m/s以下。
我国机械行业标准JB/T—93《机械密封系统用孔板》适用的介质为：水、油、工药剂液体，允许有少量固相杂质；基本工作参数为压力为0～6.3MPa，温度为-20~℃，流量为3～30L/min。JB/T规定的机械密封系统用孔板基本形式及主要尺寸表2-57，其常用材料见表2-58。孔板表面粗糙度值应不大于Ra6.3m。
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