Блог

Jun 14, 2023

Соображения стоимости при выборе уплотнений для питательных насосов котлов

Каждое применение насоса, независимо от того, насколько распространена его работа, сталкивается с уникальными проблемами, связанными с решением уплотнений. Решение по уплотнению для любого конкретного применения насоса редко имеет общепринятое решение.

Каждое применение насоса, независимо от того, насколько распространена его работа, сталкивается с уникальными проблемами, связанными с решением уплотнений. Решение по уплотнению для любого конкретного применения насоса редко имеет универсальное решение и, скорее всего, имеет несколько решений, обеспечивающих одинаковую эксплуатационную надежность. При принятии решения о том, какое решение для герметизации лучше всего подходит для конкретного применения, необходимо учитывать рекомендации по размещению отдельных предприятий, государственные требования, предпочтения оператора или доступные ресурсы предприятия.

Выбор механического уплотнения для насосов в первую очередь определяется условиями применения, обычно определяемыми конструкцией оборудования, рабочей скоростью, технологической жидкостью, технологическим давлением и температурой. При выборе решения для уплотнения операторы также должны учитывать доступные ресурсы предприятия, проблемы безопасности, надежность обслуживания и эксплуатационные затраты в течение жизненного цикла, чтобы определить лучшее решение для своего применения. Питательные насосы котлов на электростанциях, работающих на ископаемом топливе, являются отличным примером применения для анализа того, что входит в выбор уплотнительного решения.

Питательные насосы котла перекачивают горячую воду (от 100 C до 200 C/от 200 F до 400 F) при умеренном давлении (от 20 до 48 бар/от 300 до 700 фунтов на квадратный дюйм [psi]). Условия технологического процесса позволяют использовать несколько решений по уплотнению, каждое из которых может обеспечить долгие годы надежной работы. Рабочее давление насоса в месте расположения механического уплотнения обычно исключает возможность использования механических уплотнений с металлическим сильфоном, а температура процесса питательной воды котла в камере уплотнения насоса близка к предельным значениям для эластомерных кольцевых вторичных уплотнительных элементов, используемых в толкателе ( под действием пружины) механические уплотнения.

Механическое уплотнение с одним толкателем является типичным уплотнительным решением для питательных насосов котлов, но для них требуется система поддержки уплотнения, чтобы изменить условия в камере уплотнения насоса и создать более благоприятную среду для механического уплотнения. Системы поддержки уплотнений или схемы трубопроводов для питательных насосов котлов предназначены для снижения температуры в камере уплотнения, чтобы обеспечить надежную работу эластомерных уплотнительных колец механического уплотнения, а технологическая вода может обеспечить достаточную смазку поверхностей уплотнения. Чтобы снизить температуру в камере уплотнения насоса, либо в камеру уплотнения впрыскивается холодная внешняя жидкость, либо технологическая жидкость в камере уплотнения должна охлаждаться напрямую.

Охлаждение камеры уплотнения путем впрыскивания в камеру уплотнения внешней жидкости описывается как план трубопровода 32 Американского нефтяного института (API). Для правильной работы промывки Plan 32 впрыскиваемая жидкость должна быть совместима с технологической жидкостью, иметь давление, превышающее давление технологической среды, и иметь достаточную температуру для охлаждения. Кроме того, для поддержания противодавления внутри камеры уплотнения и контроля потока впрыскиваемой жидкости из камеры уплотнения требуется ограничительное устройство, обычно втулка в горловине камеры уплотнения. Чтобы гарантировать отсутствие сбоев в охлаждении, промывка Plan 32 должна осуществляться из легкодоступного источника, предпочтительно из чистого, последующего процесса на предприятии.

Другой метод охлаждения камеры уплотнения включает направление потока технологической жидкости со стороны высокого давления насоса, обычно со стороны нагнетания насоса, через охладитель уплотнения (обычно кожухотрубный теплообменник с водяным охлаждением) перед его впрыском. в камеру уплотнения. Эта система поддержки уплотнения называется системой трубопроводов API Plan 21 и использует перепад давления между напором насоса и камерой уплотнения для создания потока через систему трубопроводов. Как и в Плане 32, в Плане 21 используется ограничительное устройство в горловине камеры уплотнения для изоляции камеры уплотнения от технологической жидкости и для контроля скорости промывочного потока, выходящего из камеры уплотнения. Охладителю уплотнений Plan 21 требуется непрерывный поток чистой охлаждающей жидкости для отвода тепла от технологической жидкости перед ее впрыском в камеру уплотнения.