Bơm - Các hệ thống làm kín trục cho bơm quay và bơm ly tâm - Phần 27

13 tháng 12 2018

A.2.3.2. Từ - 5 °C (20 °F) đến 176 °C (350 °F) và áp suất kế dưới 4,1 MPa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy tiêu chuẩn Loại A không yêu cầu tính năng đặc biệt. (Kiểm tra sơ đồ tương thích đàn hồi cho chất lỏng được bơm).

Sự lựa chọn tiêu chuẩn cho áp suất kế lên đến 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi) là thiết bị không đẩy tiêu chuẩn Kiểu B hoặc Kiểu C. Cụm làm kín Kiểu C nên sử dụng với thiết bị đẩy thứ cấp graphit mềm dẻo.

Đối với những áp suất kế trên 2,1 MPa (21 bar) (300 psi), các kiểu làm kín Kiểu B hoặc Kiểu C với các hộp xếp thiết kế cho áp suất cao.

Thiết bị đẩy tiêu chuẩn cụm làm kín đàn hồi là polymer chứa florua được định mức tại 204 °C (400 oF). Nhiệt độ bơm là 176 °C (350 °F) là thực tế cho polymer chứa florua, vì ma sát bề mặt sẽ sinh thêm nhiệt và tăng nhiệt độ chất đàn hồi phải chịu được.

A.2.3.3. Từ 176 °C (350 °F) đến 260 °C (500 °F) và dưới áp suất kế là 2,1 MPa (21 bar) (300 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là cụm làm kín có các hộp xếp bằng kim loại tĩnh không có thiết bị đẩy Kiểu C sử dụng graphit mềm dẻo cho các cụm làm kín thứ cấp.

Cụm làm kín tiêu chuẩn thay thế là thiết bị đẩy tiêu chuẩn kiểu A có tính năng đặc biệt bao gồm cơ cấu tuần hoàn trong và chất đàn hồi bị flo hóa, tuần hoàn qua hệ thống vòng kín Sơ đồ 23 phù hợp với sơ đồ lựa chọn dòng chức năng.

Cụm làm kín Kiểu C được lựa chọn như một cụm làm kín tiêu chuẩn vì phạm vi nhiệt độ mà nhìn chung là phạm vi mà sự cốc hóa xảy ra ở đó. Việc thiết kế các hộp xếp tĩnh dễ dàng chấp nhận tấm chắn hơi cho việc bảo vệ chống lại sự cốc hóa, trong khi các hộp xếp quay thì không.

Cụm làm kín Kiểu A có một cơ cấu tuần hoàn trong và hệ thống vòng kín của Sơ đồ 23 duy trì nhiệt độ sản phẩm dưới phạm vi mà sự cốc hóa xảy ra.

A.2.3.4. Từ 176 °C (350 °F) đến 260 °C (500 °F) và từ áp suất kế 2,1 Mpa(21 bar) (300 psi)

Toàn bộ hệ thống làm kín thiết kế được yêu cầu cho điều kiện làm việc ở áp suất cao.

A.2.3.5. Từ 260 °C (500 °F) đến 400 °C (750 °F) và dưới áp suất kế 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi)

Cụm làm kín Kiểu C được chọn như một cụm làm kín tiêu chuẩn do phạm vi nhiệt độ mà nhìn chung là phạm vi mà sự cốc hóa xảy ra ở đó. Việc thiết kế các hộp xếp tĩnh dễ dàng chấp nhận tấm chắn hơi cho việc bảo vệ chống lại sự cốc hóa, trong khi các hộp xếp quay thì không.

Cụm làm kín thay thế tiêu chuẩn là một hệ thống làm kín đã được lắp đặt hoàn chỉnh.

A.2.3.6. Từ 260 oC (500 °F) đến 400 °C (750 °F) và từ áp suất kế 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi) đến 4,1 Mpa (41 bar) (600 psi)

Chỉ cụm làm kín thay thế chấp nhận được là một hệ thống làm kín đã được lắp đặt hoàn chỉnh.

A.2.4. Dòng hydrocacbon [áp suất bay hơi trên 0,1 MPa (1 bar) (14,7 psi) tại nhiệt độ bơm] - Tờ 5

A.2.4.1. Từ -40 °C (-40 °F) đến -5 °C (20 °F) và áp suất kế dưới 4,1 Mpa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy tiêu chuẩn Kiểu A, có các tính năng đặc biệt. Tính năng đặc biệt là NBR đàn hồi. Đảm bảo NBR phù hợp với chất lỏng được bơm.

Cụm làm kín thay thế tiêu chuẩn là một hệ thống làm kín có các hộp xếp bằng kim loại dùng cho điều kiện làm việc dòng chức năng.

Các cụm làm kín có các hộp xếp bằng kim loại dùng trong phục vụ dòng chức năng có khả năng phá hủy do mỏi bao gồm cả sự quay trượt nếu sự triệt hơi ở mép xảy ra. Nếu cần các hộp xếp bằng kim loại, cụm làm kín nên là một hệ thống làm kín hoàn chỉnh với sự chú ý đặc biệt đến sự triệt hơi dưới tất cả điều kiện vận hành của bơm như khởi động, dừng máy và những xáo trộn của nhà máy.

A.2.4.2. Từ -5 oC (20 °F) đến 176 °C (350 °F) và áp suất kế dưới 4,1 Mpa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là thiết bị đẩy tiêu chuẩn Kiểu A với đặc điểm đảm bảo sự triệt hơi thích hợp. Nếu nhiệt độ trên 60 °C (140 °F), một cơ cấu tuần hoàn trong và hệ thống vòng kín của Sơ đồ 23 nên được xem là một hệ thống thay thế giúp giảm dòng chức năng tại bề mặt làm kín. Nếu nhiệt độ trên 176 °C (350 °F), nên sử dụng chất đàn hồi bị flo hóa.

Hệ thống thay thế tiêu chuẩn là một hệ thống làm kín hoàn chỉnh có các hộp xếp bằng kim loại.

Sự triệt hơi bằng cách làm mát luôn được lựa chọn khi được nén. Do vậy, cụm làm kín Kiểu A có cơ cấu tuần hoàn trong và hệ thống vòng kín của Sơ đồ 23 được lựa chọn nếu nhiệt độ trên 60 °C (140 °F). Giới hạn 60 °C (140 °F) dựa vào nhiệt độ nước làm mát trong những tháng nóng nơi mà xảy ra rất ít sự làm mát sản phẩm dưới 60 °C (140 °F). Nhiều vị trí khác nhau có thể lựa chọn giới hạn cao hơn hoặc thấp hơn dựa vào nhiệt độ nước làm mát lớn nhất trong vị trí đặc biệt đó.

A.2.4.3. Từ 176 °C (350 °F) đến 400 °C (750 °F) và áp suất kế dưới 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi)

Cụm làm kín tiêu chuẩn là cụm làm kín Kiểu C. Cụm làm kín tiêu chuẩn thay thế là một hệ thống làm kín hoàn toàn.

A.2.4.4. Trên 176 °C (350 °F) và áp suất kể từ 2,1 Mpa (21 bar) (300 psi) đến 4,1 Mpa (41 bar) (600 psi)

Cụm làm kín nên là một hệ thống làm kín hoàn toàn.

A.3. Hướng dẫn cụm làm kín-Tờ 6

A.3.1. Tờ 6 chỉ như sự hướng dẫn cho một số khía cạnh có thể được xem xét trong việc lựa chọn cấu trúc làm kín. Người sử dụng nên định lượng lợi ích giá cả và rủi ro liên quan đến việc lựa chọn.

A.3.2. Yêu cầu 1 là xem có bất kỳ những quy tắc nào ảnh hưởng đến vị trí thiết bị mà cần có phần cứng đặc biệt hay không. Phần cứng này bao gồm cụm làm kín đơn hoặc cụm làm kín kép có sự phát thải thấp. Yêu cầu là báo động cho người sử dụng sao cho anh ta có thể phát hiện ra khả năng thiết kế đặc biệt có thể yêu cầu.

A.3.3. Yêu cầu 2 báo động cho người sử dụng kiểm tra dòng được bơm để xác định xem những tiêu chuẩn của người sử dụng hoặc người vận hành mà sẽ yêu cầu hoặc giúp xác định cấu trúc từ người sử dụng hoặc người vận hành. Các tiêu chuẩn này có thể coi là dòng nguy hiểm và cần những phương pháp điều chỉnh đặc biệt hoặc những giới hạn lộ sáng khi phát thải, ngay cả khi các quy định địa phương không yêu cầu. Các thiết kế cụm làm kín khi đó phải sử dụng phần cứng hoặc được thiết kế đáp ứng được giới hạn phát thải theo yêu cầu.

A.3.4. Yêu cầu 3 có khả năng lựa chọn Cấu trúc cho các axit. Nếu dòng không phải là axit, yêu cầu 3 sẽ nhảy sang yêu cầu 5.

A.3.5. Yêu cầu 4 lựa chọn Cấu trúc cho dòng axit hoặc là cụm làm kín đơn hoặc là cụm làm kín kép được nén. Cụm làm kín kép không tăng áp không được đề xuất, do có khả năng tạo axit trong hệ thống đệm hoặc buồng làm kín chặn.

A.3.6. Yêu cầu 5 lựa chọn vật liệu có thể cho biết sự nguy hiểm đến con người như giàu dòng amin (trong H2S) để làm nổi bật yêu cầu điều khiển ở xa cụm làm kín đơn không có dòng chức năng bên ngoài. Việc làm nổi bật là cần thiết bởi vì các đặc tính kỹ thuật thường giám sát sự cần thiết về các phương tiện điều khiển được bổ sung trên kiểu dòng này.

A.3.7. Yêu cầu 6 tương tự yêu cầu 5, ngoại trừ nó lựa chọn các dòng mà cụm làm kín Cấu trúc 1 sẽ không đáp ứng được yêu cầu an toàn của người sử dụng liên quan đến màn bốc hơi hoặc rủi ro cháy tiềm ẩn.

A.3.8. Yêu cầu 7 lựa chọn yêu cầu điều khiển cụm làm kín bổ sung trên các dòng này mà sẽ không đáp ứng được yêu cầu phát thải của quốc gia có một cụm làm kín Cấu trúc 1. Cụm làm kín Cấu trúc 2 hoặc Cấu trúc 3 được lựa chọn như yêu cầu thay thế.

A.3.9. Yêu cầu 8 báo động cho người sử dụng một thực tế là ở một số nước, các cụm làm kín Cấu trúc 1 trong những điều kiện làm việc cụ thể được yêu cầu kiểm tra sự phát thải. Nếu người sử dụng mong muốn thực hiện được sự kiểm tra này khi đó Cấu trúc 1 phải phù hợp. Tuy nhiên, sự lựa chọn được đưa ra để thay đổi Cấu trúc và có thể tránh được việc kiểm tra.

A.3.10. Yêu cầu 9 lựa chọn sự quan tâm tin cậy cho các điều kiện làm việc nóng. Kinh nghiệm đã cho thấy rằng Cấu trúc 2 hoặc Cấu trúc 3 có thể cung cấp sự tin cậy hơn.

A.3.11. Yêu cầu 10 lựa chọn sự quan tâm tin cậy cho các chất polyme hóa, các chất rắn và các chất lỏng có tính trơn thấp ngoài bề mặt làm kín để đáp ứng được mục tiêu tuổi thọ làm việc 3 năm liên tục.

A.3.12. Kinh nghiệm đã cho thấy rằng Cấu trúc 1 và Cấu trúc 2 được sử dụng ở những chất lỏng rất nhẹ thường không thể đáp ứng được mục tiêu làm việc 3 năm liên tục. Các Cấu trúc làm kín đặc biệt liên quan đến việc sử dụng các cụm làm kín trong không tiếp xúc trong Cấu trúc 2 cung cấp sự làm việc tin cậy trong chất lỏng như metan, amoniac, propan và các hỗn hợp hydrocacbon khác có áp suất bay hơi cao.

A.3.13. Yêu cầu 12 báo động cho người sử dụng yêu cầu có thể cho điều mục báo hiệu rò rỉ. Một cấu trúc khác Cấu trúc 1 nhìn chung cần thiết nếu sự rò rỉ cần phải được phát hiện.

A.3.14. Yêu cầu 13 kiểm tra xem người sử dụng, sử dụng tính năng chặn của cụm làm kín kép không được tăng áp như thế nào. Do sự sinh nhiệt và tải trọng bề mặt, cụm làm kín chặn khô có thể có tuổi thọ bị giới hạn tại điều kiện buồng làm kín hoàn toàn.

A.3.15. Bước này thay đổi sang Cấu trúc 3 hoặc đề xuất một chất lỏng đệm nếu năng suất bơm chứa các chất rắn hoặc các chất polyme hóa. Các chất ô nhiễm này có thể giảm độ tin cậy của cụm làm kín chặn khô.

A.3.6. Cụm làm kín Cấu trúc 2 được lựa chọn và sự hướng dẫn phụ phải được cung cấp về việc sử dụng có thể cụm làm kín trong không tiếp xúc

A.4. Hướng dẫn trên Tờ 7 đến Tờ 9 về quy trình lựa chọn cụm làm kín

A.4.1. Quy định chung

Để hiểu thêm lô gic sau các sơ đồ dòng chức năng trong Tờ 7 đến Tờ 9 về quy trình lựa chọn cụm làm kín, các mô tả dưới đây về sơ đồ dòng chức năng của cụm làm kín đã định rõ được đưa ra:

A.4.2. Sơ đồ 01

Sơ đồ 1 tương tự Sơ đồ 11 ngoại trừ là cửa bên trong được sử dụng để điều khiển trực tiếp dòng chảy vào buồng làm kín từ vùng phía sau bánh công tác gần với cửa xả. Sơ đồ này được áp dụng chỉ với chất lỏng sạch. Sơ đồ 1 có thể hữu ích với những chất lỏng mà làm dày hoặc hóa cứng tại nhiệt độ môi trường bình thường để giảm nhỏ nhất sự rủi ro đông cứng chất lỏng trong hệ thống ống dòng chức năng. Cần chú ý đặc biệt để đảm bảo là sự tuần hoàn được cung cấp đủ đối với các yêu cầu vận hành cụm làm kín.

A.4.3. Sơ đồ 02

Sơ đồ 02 là một buồng làm kín không có sự tuần hoàn dòng chất lỏng. Sơ đồ 02 phổ biến hơn trong ngành công nghiệp hóa dầu trong các ứng dụng có áp suất buồng làm kín và nhiệt độ chất lỏng thấp. Điển hình là sơ đồ được dùng cùng với buồng làm kín có lỗ côn được thay đổi bằng những vật làm tăng dòng chảy. Dòng chất lỏng phải tương đối sạch để tránh sự ăn mòn quá mức của tấm nắp đệm, buồng làm kín hoặc các chi tiết làm kín được tạo ra bởi mô hình dòng chảy xoáy. Độ nhạy áp suất bay hơi của dòng chất lỏng cũng phải được chú ý xem xét để tránh sự tăng nhiệt độ trong buồng làm kín hoặc tại bề mặt làm kín. Sơ đồ 02 có thể được sử dụng với chất lỏng làm mát sạch có sự nung nóng đặc biệt cao, như nước, trong các bơm có tốc độ tương đối thấp. Giới hạn nhiệt độ của sản phẩm phải được kiểm tra lại một cách cẩn thận cho bất kỳ ứng dụng nào mà ở đó sự lựa chọn Sơ đồ 02 được xem xét.

A.4.4. Sơ đồ 11

Sơ đồ 11 là sơ đồ dòng chức năng làm kín thiếu cho tất cả các cụm làm kín đơn. Trong Sơ đồ 11, sản phẩm có thô từ lỗ xả ở bơm đến buồng làm kín để cung cấp sự làm mát cho cụm làm kín và để thông khí hoặc hơi từ buồng làm kín. Chất lỏng khi đó chảy từ lỗ cụm làm kín ngược vào dòng chất lỏng. Đó là sơ đồ dòng chức năng được sử dụng phổ biến nhất cho thiết bị điều kiện làm việc sạch. Đối với ứng dụng có cột áp cao, cần phải chú ý đến việc tính toán lưu lượng dòng chức năng được yêu cầu. Việc tính toán được yêu cầu để xác định đúng được kích thước của vòi điều khiển và ống lót cổ trục để đảm bảo dòng chức năng làm kín thích hợp

A.4.5. Sơ đồ 13

Sơ đồ 13 là sự lựa chọn dòng chức năng tiêu chuẩn cho bơm trục đứng mà không được cung cấp ống lót xả phía dưới buồng làm kín. Áp suất buồng làm kín trên bơm trục đứng được cung cấp không có ống lót xả thông thường sẽ vận hành tại áp suất xả hoàn toàn. Do cấu trúc này nên không có chênh lệch áp suất cho phép Sơ đồ 11 làm việc. Trong Sơ đồ 13, sản phẩm thô từ buồng làm kín ngược về đầu hút của bơm để cung cấp sự làm mát cho cụm làm kín và để thông khí hoặc hơi từ buồng làm kín. Sơ đồ 1,11,12, 21, 22, 31 hoặc 41 được sử dụng với Sơ đồ 13 cho những bơm treo đứng.

Sơ đồ 13 cung cấp sự tự thông hơi trên bơm trục đứng dọc trục miễn là áp suất chênh lệch đủ để đảm bảo sự tuần hoàn và áp suất buồng làm kín đủ để ngăn cản sự bay hơi.

Sơ đồ 13 cũng được sử dụng trong các bơm có cột áp cao ở đó việc sử dụng Sơ đồ 11 yêu cầu một lỗ rất nhỏ hoặc tạo ra lưu lượng dòng chức năng rất cao. Sơ đồ này nhìn chung sẽ không làm việc tốt trong các bơm có cột áp thấp vì sự chênh lệch áp suất thấp giữa buồng làm kín và phần hút của bơm. Tính phù hợp của điều kiện làm việc cho Sơ đồ 13 có thể được xác định bằng cách tính toán lưu lượng dòng chức năng được yêu cầu và sau đó tính toán kích cỡ vòi điều khiển theo yêu cầu.

A.4.6. Sơ đồ 14

Sơ đồ 14 là sự kết hợp của Sơ đồ 11, sự tuần hoàn khép kín từ phần xả của bơm, và Sơ đồ 13, sự tuần hoàn khép kín đến phần hút của bơm. Nó cho phép dòng chảy làm mát được cấp cho buồng làm kín (Sơ đồ 11) trong khi cũng tạo ra sự thông hơi hoàn chỉnh của buồng làm kín (Sơ đồ 13). Sơ đồ 14 được dùng chủ yếu trên các bơm đứng.

A.4.7. Sơ đồ 21

Sơ đồ 21 cung cấp dòng chức năng làm mát cho cụm làm kín. Điều này rất cần thiết để cải thiện giới hạn hình thành sự bay hơi, để đáp ứng được giới hạn nhiệt độ của chi tiết làm kín thứ cấp, để giảm sự cốc hóa hoặc sự polyme hóa, hoặc để cải thiện sự bôi trơn (như trong nước nóng). Lợi ích của Sơ đồ 21 là nó không chỉ cung cấp dòng chức năng làm mát mà còn có đủ áp suất chênh lệch để cho phép sự lưu lượng tốt. Điều bất lợi là chế độ làm việc của bộ phận làm mát cao dẫn đến sự nhiễm độc và bít kín ở phía nước và khả năng bít kín ở phía chất lỏng nếu độ nhớt chất lỏng cao. Sơ đồ 21 làm việc tốt nhất trong thời tiết khí hậu khô nơi mà bộ giàn làm mát khí được sử dụng thay cho bộ làm mát nước. Chú ý là Sơ đồ 21 cũng sử dụng nhiều năng lượng hơn Sơ đồ 23 vì chất lỏng được bơm được dùng cho dòng chức năng phải được bơm lại từ phần hút ngược về phần xả.

Xem lại: Bơm - Các hệ thống làm kín trục cho bơm quay và bơm ly tâm - Phần 26

Xem tiếp: Bơm - Các hệ thống làm kín trục cho bơm quay và bơm ly tâm - Phần 28