化工离心泵机械密封冷却水管路设计方案

化工离心泵是工业生产中常用的泵，输送介质的不同，化工离心泵形式也不同，泵是否需要冷却水，哪些部位需要冷却，冷却水耗量多少，这和介质温度、泵型等有关，通常在输送高温介质，含固量较多介质等，泵密封形式的不同，如双面密封，集装式密封等等，以下给出一般的设计思路和基本考虑方法，具体应用时应以泵的实际工况参数和泵厂经验确定。

一、冷却水管路系统设计条件

API标准要求冷却水管路系统的设计应符合以下要求：

换热器表面的流速：1.5~2.5m/s

允许工作压力：0.7MPa(G)

试验压力：1.05MPa(G)

压力降：0.1MPa

高供水温度：30℃

高回水温度：50℃

温升：20℃

污垢系数：0.35m2·K/kW

壳体腐蚀裕度(换热管除外)：3.0mm

提供的冷却水管路系统还应符合具体过程项目的冷却水过程条件，我国某石化装置的冷却水公用工程条件如下(供参考)：

允许工作压力：0.7MPa(G)

供水压力：0.4~0.6MPa(G)

压力降：0.2MPa

回水压力：0.2~0.4MPa(G)

高供水温度：33℃

高回水温度：43℃

温升：10℃；污垢系数：0.5m2●K/kW

氯离子含量：200g/m3

二、冷却水管路系统布置

除另有规定外，冷却水管路系统的总管和每一支管均应设置必要的进口阀和出口阀，且每一冷却水出口管道上应设流量视镜。冷却水管路布置应符合表的规定，卖方在技术报价时应明确冷却水管路系统的方案。

三、泵冷却水管路方案的选择

1、输送介质温度高于120℃时，宜对密封液(或缓冲液)进行冷却(金属波纹管密封除外)，以降低密封腔的温度，改善密封的工作条件，延长其使用寿命。冷却水管路系统采用表中的方案K和方案M。

2、输送易结晶液体时，应考虑对机械密封设置外供液体(如水、蒸汽等)进行冷却(Quench)密封腔，并防固体在大气侧积聚；输送饱和蒸汽较高的液体(如液化气、液氨等)时，应考虑对机械密封设置一外供液体(如40℃热水、蒸汽等)进行加热(Quench)，以防止液化气或液氨等因压降汽化而结冰，并防止辅助密封圈变硬发脆，失去密封作用。冷却水管路系统采用表中的方案D。

3、输送介质温度高于300℃时，不仅泵头部分需要冷却，悬架轴承室也应设有冷却系统，泵结构一般为中心支承形式，机械密封采用金属波纹管型，但价格高(价格是普通机封的10多倍)。

4、输送介质温度低于120℃的，通常不设置专门的冷却系统，多采用本身介质来润滑和冷却，对于易结晶或含有颗粒的介质应配有密封面冲洗管路(设计时均留有接口)。

5、输送介质温度高于120℃时，应考虑是否需要对轴承箱进行冷却，冷却水管路系统采用表中的方案A和方案K