无论泵的应用有多普遍，其密封解决方案都有其独特的挑战。对于任何特定的泵应用，密封解决方案很少有一个被普遍接受的解决方案，而且很可能有多个解决方案提供类似的运行可靠性。在决定哪种密封解决方案最适合某个应用时，必须考虑个别工厂位置指南、政府要求、操作员偏好或可用的工厂资源。
泵应用机械密封的选择主要取决于应用条件，通常由设备设计、运行速度、工艺流体、工艺压力和温度确定。在选择密封解决方案时，运营商还必须考虑工厂的可用资源、安全问题、服务可靠性和生命周期运行成本，以确定最适合其应用的解决方案。化石燃料发电厂的锅炉给水BETVICTOR体育官网泵是一个很好的例子，可以回顾选择密封解决方案的过程。
锅炉给水泵以中等压力(2BETVICTOR体育官网0至48巴/300至700磅/平方英寸[psi])输送热水(100℃至200℃/200华氏度至400华氏度)。该应用的工艺条件允许多种密封解决方案，其中每种解决方案都可以提供多年的可靠运行。泵在机械密封位置的工作压力通常不能使用金属波纹管机械密封，而且泵密封腔内锅炉给水的过程温度接近推杆(弹簧激励)机械密封中使用的o形弹性密封圈二级密封元件的极限。
单推杆机械密封是锅炉给水泵应用的典型密封解决方案，但它们需要一个密封支撑系统来改变泵密封腔内的条件，为机械密封创造更适宜的环境。密封支撑系统或锅炉给水泵的管道设计旨在降低密封腔内的温度，以确保机械密封的弹性o形环能够可靠地工作，并且水处理流体能够提供足够的密封面润滑。为了降低泵密封腔内的温度，要么向密封腔内注入冷却的外部流体，要么必须直接冷却密封腔内的工艺流体。
通过向密封腔内注入外部流体来冷却密封腔，该方法被描述为美国石油学会(API) Plan 32管道方案。为了使Plan 32冲洗正常工作，注入的流体必须与工艺流体兼容，压力必须大于工艺压力，并且必须具有足够的冷却温度。此外，还需要一个限制装置，通常是密封腔喉部的衬套，以保持密封腔内的背压，并控制喷射流体流出密封腔。为了确保冷却过程不中断，Plan 32的冲洗必须来自易于获得的水源，最好是工厂内清洁的下游过程。
冷却密封室的另一种方法是在将工艺流体注入密封室之前，将其从泵的高压侧(通常来自泵排出)引导通过密封冷却器(通常是水冷壳管式热交换器)。这种密封支撑系统被称为API Plan 21管道方案，它利用泵排气和密封腔之间的压差通过管道方案来产生流量。与方案32一样，方案21在密封室的喉部使用限制装置，将密封室与工艺流体隔离，并控制从密封室流出的冲洗流速。Plan 21密封冷却器需要连续流动的清洁冷却液，在将工艺流体注入密封腔之前，将其热量从工艺流体中去除。
密封室冷却也可以使用API Plan 23实现，其中工艺流体在密封室和密封冷却器之间进行再循环。密封内的泵送装置需要通过Plan 23回路产生流动，与Plan 21一样，密封冷却器需要冷却流体的连续流动，以从工艺流体中去除热量。在方案23中，密封室和工艺之间没有产生流动的压差，但在密封室的喉部使用了隔离装置，以最大限度地减少泵内热工艺和密封室内较冷工艺流体之间的工艺流体交换。
知道每个管道计划有不同的运行要求，重要的是审查每个计划如何影响泵系统及其相关的运行成本。短期成本通常很容易在实施管道计划的成本中看到，包括购买密封冷却器、喉道衬套、机械密封修改的成本和安装人工等。长期成本并不总是容易看到，因为它们通常是电力需求。锅炉系统将工艺水维持在工作温度需要消耗大量电力。热浸泡是一种长期运行成本，指的是克服系统的热损失以维持其工作温度所消耗的功率。
方案21在锅炉给水泵应用的例子中，有一个连续流动的热水被从泵的排放中拉出来，在密封冷却器中冷却，然后注入到工艺中。运行管道计划所需的冷却水是一项直接的长期运行成本。隐藏的运行成本是冷却冲水注入过程中的热浸泡。在流体密封协会的生命周期成本(LCC)估算器中，对计划21(以及所有其他经过审核的管道计划)的分析计算得出，每年的冷却水(直接)成本为800美元，而计划21的运行总成本为24,640美元。全年总成本为克服热浸损失所需的86.3千瓦(kW)电力。
方案23使工艺水在密封冷却器和密封室之间循环。使用与方案21相同的密封冷却器和冷却水流量，方案23的年冷却水成本为800美元。然而，由于热工艺水进入密封室的混合很少，热浸功率要求明显低于方案21的热浸功率要求- 4.4 kW vs . 86.3 kW。这种低热浸将计划23的年度运营总成本降低到2170美元，将计划21的运营成本降低了91%。
向相同锅炉给水泵应用的密封腔内注入Plan 32外部冲洗冷水的直接冷却水消耗成本最低，为537美元。这一成本较低，因为冷却水冲洗是直接注入密封腔，需要比方案21和方案23中流经密封冷却器的冷却水更低的流速来提供足够的冷却。直接向密封腔内注入冷水需要42千瓦的功率来抵消热浸泡，每年的总成本为12,213美元。这一运营成本是21号计划的一半，但是23号计划的5倍多。这些成本计算假设计划32冲洗源处于高于工艺压力的足够压力。
流体密封协会的LCC估算器计算出的三种密封冲洗计划的年度总成本的比较(表1)表明，方案23是运行成本最低的冲洗计划，因为它的热效率最高，热浸泡最小。Plan 23确实存在物理限制，一些泵没有轴向或径向空间来容纳该冲洗计划有效运行所需的密封室喉道衬套和泵送BETVICTOR体育官网设备。
方案21是热效率最低的冲洗方案，使其操作成本最高，但只需要一个密封腔喉道衬套，不需要在机械密封中添加任何流量调节剂。这使得Plan 21成为Plan 23不适合的泵的一种选择。BETVICTOR体育官网正如本例所分析的，Plan 32是运行成本中等的冲洗方案，与Plan 21一样，它只需要在密封腔的咽喉处安装一个衬套，可以安装在大多数泵中。BETVICTOR体育官网请注意，Plan 32的计算假设外部冲洗供应处于足够的压力，不需要额外的成本来运行泵来提高Plan 32的供应压力。
当与密封供应商合作为某个应用选择最佳密封解决方案时，最好不只是审查应用的正常运行条件，还应包括相关的应用条件、任何当地工厂指南、政府排放要求以及不同密封支撑管道方案所需的可用工厂资源。了解所有支持密封解决方案的可用资源，可以更好地评估可能的解决方案，从而形成高效的密封解决方案，并在整个寿命周期内可靠地运行。
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