首页 > 离心泵密封基础：高温会对双密封系统造成危险的压力增加
时间：2023-11-23 10:24:02 发布人：离心泵
气候对密封系统的影响往往被忽视。恶劣天气条件造成的损害，例如间歇性风暴或湿度，可以有效地管理。但是，每天暴露在户外，尤其是那些存在极端温度的地方，可能会对密封造成严重破坏。
用压力防止泄漏
泵送环为隔离液体提供动力使之在两个密封之间循环。当热的隔离液体从密封腔顶部流出，冷却后的隔离液体重新进入密封腔底部时，也会产生自然对流。储罐注满到密封连接处上方的给定液位，液体上方的气体（体积）对系统加压。储罐与加压气源隔离。
天气越热，压力越大
在加压的双密封系统中，隔离压力应始终高于流程液体的压力。虽然这种压差对密封的可靠运行至关重要，但很少有人用压力表测量密封腔的压力。
式中，
Px = 在较高温度下的绝对压力
Py = 在较低温度下的绝对压力
Tmax = 高绝对温度
Tmin = 低绝对温度
在本例中，较低温度下的绝对压力为8 bar（0.8 MPa, 116 psi），则：
液位会随着时间的推移而变化，因为密封处会发生自然泄漏。由于储罐中的气体体积相对较小，因此压力会随着气体体积的变化而变化。储罐的工作液体体积取决于两次加注之间的允许时间。隔离液体储罐中的正常液位（NLL）通常约为可见液位的三分之二。高液位（HLL）接近观察视镜的顶部，而低液位（LLL）将接近底部。工作范围介于正常液位和低液位之间。高液位表明有流程液体泄漏到储罐中。
液位在低（LLL）、正常（NLL）和高（HLL）之间波动
在一个典型的例子中，当使用12升（L）储罐时，低液位为6 L，正常液位为8.5 L。可通过公式2计算正常液位与低液位相比所增加的压力。
公式2：式中，
PN = 正常液位时的绝对压力
PL = 低液位时的绝对压力
Vmax = 大气体体积
Vmin = 小气体体积
根据这一简化公式，可以计算出正常液位的绝对压力为 15.7 bar（1.57 MPa，228 psi）。
另一个需要解决的因素是，许多双密封在内侧或主密封上是双平衡的。然而，内部压力的平衡比通常明显高于外部压力。不平衡产生的摩擦热进一步增加了储罐中的温度，从而导致更高的压力。这种自我延续的循环很容易导致密封寿命缩短，甚至失效。
后要考虑的是，温度上升并不是唯一需要防范的情况。如果温度下降到隔离液的冰点以下，就会中断循环，并且肯定会导致密封失效。
解决压力问题
对于室外安装，以下技巧可以保护密封寿命，使其免受高温压力升高的危险：
1）将储罐安装在阴凉的地方。
2）尽可能使用大的储罐。在相同的隔离液体体积变化的情况下，较大的储罐可以降低压力变化。
3）检查平衡比，并选择一种专为主密封上的高隔离液体压力而设计的密封。
4）使用压力调节器保持压力恒定。当储罐温度过高时，调节器必须允许排气以降低压力。如果流程蒸汽与隔离液体混合，则调节器将不是选择。
该分析适用于PLAN 53A（气体在液体之上）和PLAN 53B（气体与液体通过弹性气囊分离）。另一种方法是PLAN 53C。差动活塞效应对隔离液体加压（1:1.2或1:1.5），使隔离液体压力将随着密封腔压力的变化而变化。它在主密封上保持恒定的压差。然而，该方案只允许少量的隔离液体储存，并且泵送的流体必须是清洁的。
用压力防止泄漏
泵送环为隔离液体提供动力使之在两个密封之间循环。当热的隔离液体从密封腔顶部流出，冷却后的隔离液体重新进入密封腔底部时，也会产生自然对流。储罐注满到密封连接处上方的给定液位，液体上方的气体（体积）对系统加压。储罐与加压气源隔离。
天气越热，压力越大
在加压的双密封系统中，隔离压力应始终高于流程液体的压力。虽然这种压差对密封的可靠运行至关重要，但很少有人用压力表测量密封腔的压力。
式中，
Px = 在较高温度下的绝对压力
Py = 在较低温度下的绝对压力
Tmax = 高绝对温度
Tmin = 低绝对温度
在本例中，较低温度下的绝对压力为8 bar（0.8 MPa, 116 psi），则：
液位会随着时间的推移而变化，因为密封处会发生自然泄漏。由于储罐中的气体体积相对较小，因此压力会随着气体体积的变化而变化。储罐的工作液体体积取决于两次加注之间的允许时间。隔离液体储罐中的正常液位（NLL）通常约为可见液位的三分之二。高液位（HLL）接近观察视镜的顶部，而低液位（LLL）将接近底部。工作范围介于正常液位和低液位之间。高液位表明有流程液体泄漏到储罐中。
液位在低（LLL）、正常（NLL）和高（HLL）之间波动
在一个典型的例子中，当使用12升（L）储罐时，低液位为6 L，正常液位为8.5 L。可通过公式2计算正常液位与低液位相比所增加的压力。
公式2：式中，
PN = 正常液位时的绝对压力
PL = 低液位时的绝对压力
Vmax = 大气体体积
Vmin = 小气体体积
根据这一简化公式，可以计算出正常液位的绝对压力为 15.7 bar（1.57 MPa，228 psi）。
另一个需要解决的因素是，许多双密封在内侧或主密封上是双平衡的。然而，内部压力的平衡比通常明显高于外部压力。不平衡产生的摩擦热进一步增加了储罐中的温度，从而导致更高的压力。这种自我延续的循环很容易导致密封寿命缩短，甚至失效。
后要考虑的是，温度上升并不是唯一需要防范的情况。如果温度下降到隔离液的冰点以下，就会中断循环，并且肯定会导致密封失效。
解决压力问题
对于室外安装，以下技巧可以保护密封寿命，使其免受高温压力升高的危险：
1）将储罐安装在阴凉的地方。
2）尽可能使用大的储罐。在相同的隔离液体体积变化的情况下，较大的储罐可以降低压力变化。
3）检查平衡比，并选择一种专为主密封上的高隔离液体压力而设计的密封。
4）使用压力调节器保持压力恒定。当储罐温度过高时，调节器必须允许排气以降低压力。如果流程蒸汽与隔离液体混合，则调节器将不是选择。
该分析适用于PLAN 53A（气体在液体之上）和PLAN 53B（气体与液体通过弹性气囊分离）。另一种方法是PLAN 53C。差动活塞效应对隔离液体加压（1:1.2或1:1.5），使隔离液体压力将随着密封腔压力的变化而变化。它在主密封上保持恒定的压差。然而，该方案只允许少量的隔离液体储存，并且泵送的流体必须是清洁的。
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