API-Plan 32
API Plan 32 ist im Wesentlichen die Einspritzung von sauberer und/oder kühler Flüssigkeit aus einer externen Quelle in die Dichtungskammer, um die Gleitflächen der Gleitringdichtung zu kühlen und so die Langlebigkeit der Dichtung zu verbessern.
Die Einspritzung der externen Flüssigkeit erfolgt in der Regel durch die FLUSH-Dichtungsstopfbuchsenöffnung oder die FLUSH-Öffnung in der Dichtungskammer der Pumpe.
Eigenschaften
Plan 32 besteht aus einer externen Flüssigkeit, die von einer externen Quelle zugeführt wird.
Der einfachste Typ von Plan 32 ist kaltes Wasser, das aus der Wasserleitung einer Anlage kommt.
Wenn der Hauptdruck des Wasserrings nicht ausreicht, kann die externe Flüssigkeit Plan 32 aus einem Wasserreservoir gepumpt und mit dem gewünschten Druck in die Dichtungskammer geleitet werden. Das Gleiche gilt, wenn die externe Flüssigkeit Öl oder eine andere Art von Flüssigkeit ist. Diese Anordnung erfordert natürlich eine oder mehrere "zusätzliche" externe Pumpen im System, die Energie verbrauchen und selbst störanfällig sein können.
Die externe Flüssigkeit wird dann durch ein Sieb geleitet, um Verunreinigungen zu entfernen. Verunreinigungen in der externen Flüssigkeit führen zum "Abstrahlen" der Gleitringdichtungsflächen, wenn sie nicht entfernt werden.
Nach dem Schmutzfänger zeigt ein Durchflussmesser den externen Flüssigkeitsdurchfluss an, der in die Dichtungskammer eintritt. So kann die volumetrische Menge der Flüssigkeit, die über einen bestimmten Zeitraum in die Prozessflüssigkeit gelangt, berechnet werden.
Mit Hilfe eines Nadelventils lässt sich die Durchflussmenge der externen Flüssigkeit einstellen und der Druck auf die Dichtung erhöhen/verringern. Ein Manometer bestätigt den Druck der externen Flüssigkeit, die in die Dichtungsspülöffnung eintritt.
WICHTIG - Wenn die Spülöffnung in der Gleitringdichtung kleiner ist als die Rohrleitung, ist der Druck der externen Flüssigkeit an den Dichtungsflächen wahrscheinlich höher als der vom Manometer angezeigte Druck. Die tatsächliche Größe der Spülöffnung in der Gleitringdichtung zu überprüfen, ist ein Tipp für die beste Praxis.
Schließlich hilft ein Rückschlagventil (NRV) oder Rückschlagventil dabei, das Eindringen von Prozessflüssigkeit in die externe Ringleitung zu verhindern, wenn der Druck der externen Ringleitung unterbrochen wird/verloren geht.
Vorteile
Plan 32 trägt dazu bei, das Trockenlaufen von Eindeckrahmen und/oder Dichtflächen durch Lufteinschlüsse zu reduzieren, indem es für eine positive Spülung sorgt.
Plan 32 trägt dazu bei, die Dampfdruckspanne an den Dichtungsflächen aufrechtzuerhalten, da der externe Flüssigkeitsdruck präzise zugeführt werden kann.
Bei ordnungsgemäßer Wartung ist Plan 32 unter dem Gesichtspunkt der Dichtflächenkühlung technisch gesehen einer der besten Pläne für eine einzelne Dichtung, vorausgesetzt, die Verunreinigung der Prozessflüssigkeit ist akzeptabel.
Unter dem Gesichtspunkt einer ganzheitlichen Betrachtung der Effizienz von Pumpsystemen hat Plan 32 jedoch viele technische, kommerzielle und ökologische Nachteile. Ingenieure für rotierende Anlagen müssen sich dieser Nachteile bewusst sein und Plan 32-Systeme nur mit Bedacht und Vorsicht einsetzen.
Beeinträchtigungen
Bei Anwendungen, bei denen eine Verdünnung der Prozessflüssigkeit mit einer extern zugeführten Flüssigkeit nicht zulässig ist, kann Plan 32 nicht verwendet werden.
Plan 32 verbraucht viel Energie. Bei heißen Anwendungen führt die Einspritzung einer kühlen externen Flüssigkeit in die Dichtungskammer (und die Ansaugseite der Pumpe) letztlich zu einer Senkung der Temperatur der Prozessflüssigkeit. In Anbetracht des "Gesamtsystems" kann dies sehr ineffizient und kostspielig sein, da Energie und Wärme aufgewendet werden müssen, um die Prozessflüssigkeit vor der Pumpe auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Diese Wärme- und Energiezufuhr wird verschwendet, wenn die Prozessflüssigkeit weiter stromabwärts gekühlt wird, nur damit die einzelne Gleitringdichtung länger hält. Andere API-Pläne können den gleichen Nutzen für die Dichtungsflächen erzielen, OHNE die Effizienz des gesamten Pumpensystems zu beeinträchtigen.
Bei Pumpen mit temperaturempfindlichen Prozessflüssigkeiten ist es schwierig, die Flüssigkeit auf eine absolute Temperatur zu regeln, wenn eine externe Flüssigkeit zugeführt wird, zumal in einigen Teilen der Welt die Umgebungstemperatur von extern geleiteten Flüssigkeiten je nach Jahreszeit (Winter/Sommer) um 20-30 Grad Celsius schwanken kann.
Plan 32 sollte nicht vor einem Verdampfer eingesetzt werden. Durch die Zugabe von "zusätzlicher" externer Flüssigkeit zur Prozessflüssigkeit wird diese verdünnt, und wenn der Plan 32-Anwendung ein Verdampfer nachgeschaltet ist, besteht die Aufgabe dieses Verdampfers im Wesentlichen darin, die Flüssigkeit zu entfernen. Anlagen können daher enorme Mengen an Energie verschwenden, um die Auswirkungen von Plan 32 zu bewältigen.
Anwendungen
Plan 32 wird fast immer bei einfachwirkenden Gleitringdichtungen verwendet. Einfachwirkende Gleitringdichtungen sind darauf angewiesen, dass die Prozessflüssigkeit den Flüssigkeitsfilm zwischen den gegenläufigen Dichtungsflächen bildet.
Plan 32 wird typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Prozessmedien Feststoffe, Ablagerungen und/oder Verunreinigungen enthalten. Diese Verunreinigungen können den Zustand des Flüssigkeitsfilms an der Dichtungsfläche beeinträchtigen und somit die Lebensdauer der Dichtung verringern. Die Spüleinspritzung einer sauberen externen Flüssigkeit verbessert den Flüssigkeitsfilm der Einzeldichtung und damit die Lebensdauer der Dichtung.
Plan 32 wird auch in polymerisierenden und oxidierenden Prozessflüssigkeiten verwendet, oder wenn die Prozessflüssigkeit schlechte Schmiereigenschaften hat, sowie in einigen Hochtemperaturprozessflüssigkeiten, aber wie im Abschnitt Nachteile beschrieben, wird Plan 32 oft falsch für Hochtemperaturanwendungen eingesetzt.
Bei Plan 32 muss immer eine externe Flüssigkeit mit einem höheren Druck als dem der Dichtungskammer verwendet werden. Der Druck der externen Spülung sollte immer mindestens 2 bar (30 psig) über dem Druck der Dichtungskammer liegen, um einen Positionsspülstrom zu gewährleisten.
Die Halspackung ist erforderlich, um einen erhöhten Druck in der Dichtungskammer aufrechtzuerhalten und sie von den gepumpten Medien auf der Saugseite der Pumpe zu isolieren. Die Halsbuchse trägt dazu bei, den Verbrauch externer Spülflüssigkeit zu reduzieren.
Die externe Spülflüssigkeit muss mit der Prozessflüssigkeit kompatibel sein, da es zu einer Verdünnung der Prozessflüssigkeit kommt.
Warnhinweise
1. Die externe Spülquelle des Plan 32 muss zuverlässig sein und der Gleitringdichtung jederzeit einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom zuführen, insbesondere beim An- und Abfahren der Anlage. Ein Ausfall des externen Systems, und sei es auch nur für ein paar Sekunden, kann den Zustand der Dichtungsfläche irreversibel verändern und zu Verschleiß und Ausfall der Dichtungsfläche führen.
2. Die externe Spülflüssigkeit muss sorgfältig ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass sie beim Eintritt in die Dichtungskammer nicht verdampft, da dies zu einem Trockenlauf der Dichtungsflächen führt, die schnell verschleißen und versagen.
3. Die Spülflüssigkeit muss wegen der Produktkontamination mit der Prozessflüssigkeit kompatibel sein.
4. Es kann zu einer Zersetzung der Prozessflüssigkeit kommen.
5. Ohne eine Kehlkopfbuchse mit engem Spiel in der Dichtungskammer kann Plan 32 sehr unwirksam und ineffizient sein.
6. Die Kosten für die externe Flüssigkeit, die externe Ringleitung und die zugehörigen Pumpen und/oder die Verdünnung des Prozessmediums und die anschließende Wiedererwärmung oder Verdampfung können Plan 32-Systeme SEHR teuer und kommerziell unattraktiv machen.
7. Sollte mit einem Spülring mit mehreren Öffnungen verwendet werden, um eine gleichmäßige Verteilung der sauberen externen Flüssigkeit um die Gleitringdichtungsflächen zu gewährleisten.
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