CN212454972U - 离心泵机械密封冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心泵机械密封冷却系统，包括离心泵，设置在所述离心泵上、且内腔与所述离心泵连通的机械密封，与所述离心泵连接的旋流分离器，以及一端与所述旋流分离器顶部连接、另一端与所述机械密封连接的冷却器，所述离心泵到所述旋流分离器的管线上设置有用于过滤冷却介质中杂质的过滤装置，该过滤装置可完成在线清洗，清洗时间短，操作简单，降低清洗成本；清洗作业随机性强，可灵活定期清洗，无需专业人员操作，适用于各类系统中各类高温离心泵机封冷却系统的介质过滤。

Description

离心泵机械密封冷却系统

技术领域

本实用新型涉及油田开发技术工程领域，尤其涉及一种离心泵机械密封冷却系统。

背景技术

在深水油气田开采过程中为了避免水合物的形成，一般会在油嘴下游注入防冻剂辅助开采，为了减少开采成本，常采用可再生的乙二醇作为防冻剂。因此，在相应的开采平台上将配置一套乙二醇再生装置，该装置设计了多个单元，单元之间由离心泵完成高温乙二醇的传输，而重沸泵便是这些离心泵的其中一种，此泵是将再生塔的富乙二醇输送到重沸器中，经过重沸器加热的富乙二醇再进入再生塔进行脱水，然后得到贫乙二醇，此贫乙二醇作为防冻剂注入到油嘴下游。

重沸泵在运转过程中，为了避免输送介质发生泄漏，需在泵体结构中安装一些密封件，而机械密封(简称机封)便是其中最重要的一种。因重沸泵传输的介质温度较高，所以选用了集装式的机封，在使用时，需要引入冷却水进行冷却降温，确保机封使用寿命更长，引入的冷却水可以是外部水源，也可以是泵本身输送的介质，此重沸泵机封引入的冷却水是本身输送的介质，由于该介质温度高，为了能起到良好的冷却效果，机封冷却系统上设置了风冷器，引入的高温冷却介质经过风冷器后变成低温介质，再输送到机封内进行冷却。

由于深水返回的乙二醇中富含大量的盐分，当传输的介质处于温度较高或者有明显温升时，会在管线中析出结晶盐形成结垢现象，主要为碳酸钠、碳酸钙、氢氧化镁等盐类，这些盐类在乙二醇中的溶解度很低，因此析出的盐类会以固体的形式存在于介质中。虽然在冷却系统的入口处设计了旋流分离器该装置具有一定的固液分离作用，可以将固体杂质分离到底部，通过底部管线排除杂质，干净的介质可以从顶部管线排出，但是介质中含固体盐类析出物较多且容易附着在流道上结垢，导致旋流分离器内通道堵塞，这些固体盐类又会随介质进入到机封冷却系统，在系统各管线、通道内结垢，造成流道堵塞，导致冷却介质无法冷却机封，机封长期处于高温工况，易造成机封损坏，乙二醇发生泄漏，系统最终停运。

为了保证重沸泵正常运行，通常每天都会检测冷却系统介质的温度，若发现异常，需要停泵拆卸机封冷却系统各管线、部件进行冲洗作业，作业工期长，难度大，且往往由于生产原因无法按时的进行预防性清洗作业。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进后的离心泵机械密封冷却系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种离心泵机械密封冷却系统，包括离心泵，设置在所述离心泵上、且内腔与所述离心泵连通的机械密封，与所述离心泵连接的旋流分离器，以及一端与所述旋流分离器顶部连接、另一端与所述机械密封连接的冷却器，所述离心泵到所述旋流分离器的管线上设置有用于过滤冷却介质中杂质的过滤装置。

优选地，所述过滤装置包括第一过滤组件，以及与所述第一过滤组件并联的第二过滤组件。

优选地，所述第一过滤组件包括相互连接的第一球阀与第二球阀，以及设置在所述第一球阀与所述第二球阀之间的第一过滤器；

所述第二过滤组件包括相互连接的第三球阀与第四球阀，以及设置在所述第三球阀与所述第四球阀之间的第二过滤器。

优选地，所述第一过滤组件还包括设置在所述第一球阀与所述第二球阀之间的第一泄压阀；

所述第二过滤组件还包括设置在所述第三球阀与所述第四球阀之间的第二泄压阀。

优选地，所述第一过滤器与所述第二过滤器为滤芯目数为400的“Y”型过滤器。

优选地，还包括设置在所述过滤装置两端、用于检测所述过滤装置压差的差压仪。

优选地，还包括与所述差压仪连接、用于当所述压差超过预设压差值时则发出报警信号的压差变送器。

优选地，所述过滤装置与所述旋流分离器之间的管线上还设有第一截止阀；

所述旋流分离器与所述冷却器之间的管线上还设有第二截止阀。

优选地，所述旋流分离器底部与所述离心泵直接连接；

所述旋流分离器底部与所述离心泵连接的管线上设有第三截止阀。

优选地，所述冷却器与所述机械密封之间的管线上还设有用于检测设备温度的温度仪。

实施本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的离心泵机械密封冷却系统，包括离心泵，设置在离心泵上、且内腔与离心泵连通的机械密封，与离心泵连接的旋流分离器，以及一端与旋流分离器顶部连接、另一端与机械密封连接的冷却器，离心泵到旋流分离器的管线上设置有用于过滤冷却介质中杂质的过滤装置，该过滤装置可完成在线清洗，清洗时间短，操作简单，降低清洗成本；清洗作业随机性强，可灵活定期清洗，无需专业人员操作，适用于各类系统中各类高温离心泵机封冷却系统的介质过滤。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型离心泵机械密封冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

如图1所示，是本实用新型的离心泵机械密封冷却系统，包括离心泵1，设置在离心泵1上、且内腔与离心泵1连通的机械密封2，与离心泵1连接的旋流分离器3，以及一端与旋流分离器3顶部连接、另一端与机械密封2连接的冷却器4，离心泵1到旋流分离器3的管线上设置有用于过滤冷却介质中杂质的过滤装置6。该过滤装置6可以在线除去离心泵机封冷却系统内固体盐类。该冷却器3采用风冷器，当然也可以采用其他冷却器件或系统。

进一步的，该过滤装置6包括第一过滤组件61，以及与第一过滤组件61并联的第二过滤组件62。

第一过滤组件61包括相互连接的第一球阀611与第二球阀612，以及设置在第一球阀611与第二球阀612之间的第一过滤器613。

第二过滤组件62包括相互连接的第三球阀621与第四球阀622，以及设置在第三球阀621与第四球阀622之间的第二过滤器623。

设置第一过滤组件61与第二过滤组件62可以确保一用一备，如果第一过滤组件61中杂质较多时，则断开第一过滤组件61，并对其中第一过滤器613进行拆卸清洗，清洗干净后回装即可；此时开启第二过滤组件62，由第二过滤组件62进行过滤工作，以保证系统的正常运行。当然还可以根据实际需求设置第三过滤组件、第四过滤组件等，这里不做具体限定。

进一步的，第一过滤组件61还包括设置在第一球阀611与第二球阀612之间的第一泄压阀；

第二过滤组件62还包括设置在第三球阀621与第四球阀622之间的第二泄压阀。具体的，实际实施过程中若冷却介质流量大、压力较高，设置泄压阀，可用于拆解滤芯前泄压。该泄压阀的设置数量可以根据实际需求进行选择设置，这里不做具体要求。

在本实施例中，该第一过滤器613与第二过滤器623采用滤芯目数为400的“Y”型过滤器。利用“Y”型过滤器滤除析出的固体盐类等杂质，防止盐类析出物在冷却系统内结垢堵塞流道；“Y”型过滤器的滤芯拆装简单快速，冲洗方便。可以理解的，可根据实际冷却介质中含固体杂质大小的不同更换不同目数的滤芯，达到更好的过滤效果。

在实施例中，还包括设置在过滤装置6两端、用于检测过滤装置6压差的差压仪7。进一步的，该差压仪7通过入口引压管线和出口引压管线与过滤装置6并联。该差压仪7可选用机械式的差压表，也可选用电子显示表，这里不做具体限定。

进一步的，还包括与差压仪7连接、用于当压差超过预设压差值时则发出报警信号的压差变送器。

差压仪7是对过滤器的堵塞情况进行实时监测，当压差明显增大时，提醒现场人员切换过滤组件并对滤芯进行清洗。该预设压差值可以根据实际情况设置。

在本实施例中，过滤装置6与旋流分离器3之间的管线上还设有第一截止阀81，旋流分离器3与冷却器4之间的管线上还设有第二截止阀82，旋流分离器3底部与离心泵1直接连接，旋流分离器3底部与离心泵1连接的管线上设有第三截止阀83。冷却器4与机械密封2之间的管线上还设有用于检测设备温度的温度仪5。

可以理解的，打开第一球阀611和第二球阀612，关闭第三球阀621和第四球阀622，打开第一截止阀81和第二截止阀82，将第三截止阀83保持较小开度，该旋流分离器S具有固液分离作用，可以将多余的固体杂质分离到底部，经过第三截止阀83处回到离心泵1中，确保有少量回流，离心泵1正常工作时，可观察差压仪7读数变化情况，若差压明显增大(接近离心泵1进出口压差值)，可打开第三球阀621和第四球阀622，然后关闭第一球阀611和第二球阀612，此时压差值会明显下降，随后拆出第一过滤器613的滤芯进行清洗，清洗干净后回装即可，如果压差值再次明显增大，可按照以上操作步骤切换到第二过滤组件62并对第一过滤器613的滤芯进行清洗，拆解滤芯压盖时，应缓慢旋开泄压，确保无压力后再进行拆解，避免因快速拆开造成压力突然释放伤人，或者提前开打泄压阀进行泄压。

本实施例的过滤装置6是适用于其他类似的高温易结垢或含杂质较多的离心泵机封冷却系统或工艺管线中。

本实用新型是一种离心泵机械密封冷却系统，采用在线清洗替代了拆泵清洗作业，采用在线除去机封冷却系统内固体盐类替代了拆解冷却系统各管线、部件清洗流道作业。极大减少了现场作业时间；利用“Y”型过滤器滤除析出的固体盐类等杂质，防止盐类析出物在冷却系统内结垢堵塞流道；“Y”型过滤器滤芯拆装简单快速，冲洗方便；利用差压仪7实时监测滤器堵塞情况，发生堵塞时，可切换到另外一组过滤组件，既不影响系统正常运转，又有充足的时间对滤芯进行拆解清洗。与传统的机封冷却系统相比，本实用新型有如下优点：

拥有在线清洗的功能，避免拆卸各部件、管线清洗作业；

利用“Y”型过滤器进行过滤，拆装清洗更简单快速；

提供在线压差监测仪器，可更直观反映结垢堵塞情况。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种离心泵机械密封冷却系统，包括离心泵(1)，设置在所述离心泵(1)上、且内腔与所述离心泵(1)连通的机械密封(2)，与所述离心泵(1)连接的旋流分离器(3)，以及一端与所述旋流分离器(3)顶部连接、另一端与所述机械密封(2)连接的冷却器(4)，其特征在于，所述离心泵(1)到所述旋流分离器(3)的管线上设置有用于过滤冷却介质中杂质的过滤装置(6)。

2.根据权利要求1所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述过滤装置(6)包括第一过滤组件(61)，以及与所述第一过滤组件(61)并联的第二过滤组件(62)。

3.根据权利要求2所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述第一过滤组件(61)包括相互连接的第一球阀(611)与第二球阀(612)，以及设置在所述第一球阀(611)与所述第二球阀(612)之间的第一过滤器(613)；

所述第二过滤组件(62)包括相互连接的第三球阀(621)与第四球阀(622)，以及设置在所述第三球阀(621)与所述第四球阀(622)之间的第二过滤器(623)。

4.根据权利要求3所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述第一过滤组件(61)还包括设置在所述第一球阀(611)与所述第二球阀(612)之间的第一泄压阀；

所述第二过滤组件(62)还包括设置在所述第三球阀(621)与所述第四球阀(622)之间的第二泄压阀。

5.根据权利要求3所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述第一过滤器(613)与所述第二过滤器(623)为滤芯目数为400的“Y”型过滤器。

6.根据权利要求3所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，还包括设置在所述过滤装置(6)两端、用于检测所述过滤装置(6)压差的差压仪(7)。

7.根据权利要求6所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，还包括与所述差压仪(7)连接、用于当所述压差超过预设压差值时则发出报警信号的压差变送器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述过滤装置(6)与所述旋流分离器(3)之间的管线上还设有第一截止阀(81)；

所述旋流分离器(3)与所述冷却器(4)之间的管线上还设有第二截止阀(82)。

9.根据权利要求8所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述旋流分离器(3)底部与所述离心泵(1)直接连接；

所述旋流分离器(3)底部与所述离心泵(1)连接的管线上设有第三截止阀(83)。

10.根据权利要求1所述的离心泵机械密封冷却系统，其特征在于，所述冷却器(4)与所述机械密封(2)之间的管线上还设有用于检测设备温度的温度仪(5)。

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