更新更新时间:2024-12-04
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机械密封复制系统冲洗流量的确定
机械密封的冲洗流量计算就是对密封腔的热量平衡进行计算,当机械密封的端面温度控制在一定范围内,密封腔的热量平衡主要为:
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
Q1——摩擦副动、静环的摩擦热;
Q2——机械密封旋转元件在密封介质中旋转产生的搅拌热;
Q3——安装设备或机器通过轴、壳体、介质、热传导到密封腔内的热量;
Q4——冲洗液带走的热量;
Q5——轴、壳体传导及辐射散发的热量;
Q6——泄漏液带走的热量。
由于搅拌热量、传导热量、辐射热量的计算影响因素太多,很难准确进行计算,因此都是根据经验确定冲洗流量,API 682《离心泵和转子泵轴封系统》标准给出了一个经验计算公式:
式中n′—冲洗流量安全系数 一般n=2
Q—机械密封摩擦产生热量 KW
(如果是双端面,应包括两个端面摩擦产生热量总合)
Qhs—壳体热传导热量总合 KW
Qhs=U×A×Db×ΔThs
式中 U:材料特性系数
A:传热面积 mm2
(对于不锈钢材质的轴套和密封压盖以及钢材质的泵 U×A=0.00025)
Db:密封平衡直径 mm
ΔThs:介质端与密封腔温度差 K
d—冲洗液密度 (冲洗液为水时d=1)
ΔTinj—冲洗液温升 K
Cp—冲洗液比热 J/kgk(冲洗液为水时Cp=4200J/kgk)
实践说明采用这个公式进行计算一般是安全的。
为了简化计算,有的密封制造公司也给出图表法查阅,使用时要了解图表是在什么试验条件下及控制温升为多少画出的曲线,以便数值选取进行比较和调整。
关于冲洗流量的确定,最主要的是与控制密封腔温度有关,一般情况密封腔温度控制在70℃以下为宜。国内石化企业推荐机械密封的冲洗流量如表7-1所示。
表7-1 一般泵用机械密封的冲洗流量(转速~3000r/min)
密封轴径 mm | ≤45 | 45 ~60 | 60 ~85 | 85 ~95 | 95 ~135 | 135 ~185 | 185 ~235 | 235 ~275 | 275 ~300 |
冲洗量 L/min | 3 | 4 | 6 | 8 | 11 | 15 | 19 | 26 | 34 |
对于搅拌釜用双端面机械密封,冲洗液通常采用工业白油做阻封液,一般控制阻封液温升≤20℃。