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Piano API 21

Cos'è il Piano API 21

API Plan 21 è una disposizione di tubazioni standard utilizzata con le tenute meccaniche per controllare l'ambiente attorno alla tenuta. Fa parte di una serie di API (American Petroleum Institute Piping Plans) che forniscono linee guida per l'utilizzo affidabile e sicuro delle tenute meccaniche.

In un sistema API Plan 21, la tenuta meccanica viene raffreddata e lubrificata dal fluido proveniente dalla pompa. Il fluido viene prelevato dallo scarico della pompa, raffreddato da uno scambiatore di calore e quindi convogliato nella camera di tenuta. Dopo aver lubrificato e raffreddato la guarnizione, il fluido viene restituito all'aspirazione della pompa o allo scarico.

Come funziona il piano API 21

Nell'API Plan 21, un piccolo flusso del fluido pompato viene prelevato dallo scarico della pompa (uscita) e inviato alla camera di tenuta attraverso un orifizio di controllo del flusso. L'orifizio limita il flusso a 1-2 galloni al minuto (3,8-7,6 litri al minuto).

Il fluido fresco e pulito proveniente dallo scarico della pompa entra nella camera di tenuta e scorre attorno alla tenuta meccanica. Ciò raffredda la guarnizione e lubrifica le superfici di contatto tra le parti fisse e rotanti. Il fluido aiuta inoltre a eliminare eventuali piccole particelle o detriti che potrebbero danneggiare le facce della tenuta.

Dopo aver circolato attraverso la camera di tenuta, il fluido esce attraverso un'apertura di drenaggio e viene generalmente rimandato all'aspirazione della pompa (ingresso) o ad un serbatoio di raccolta. Questo completa il ciclo di circolazione.

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Progettazione del Piano API 21

  • Serbatoio (serbatoio): Un piccolo serbatoio che contiene il liquido di raffreddamento, tipicamente acqua, collegato alla camera di tenuta per gestire la temperatura della tenuta meccanica.
  • Linee di rifornimento e ritorno: Due linee che collegano il serbatoio alla camera di tenuta; uno fornisce liquido freddo alla guarnizione e l'altro riporta il liquido caldo al serbatoio per il raffreddamento.
  • Bobina (scambiatore di calore): Posizionato all'interno del serbatoio, questo componente consente al liquido caldo proveniente dalla guarnizione di trasferire il suo calore al liquido più freddo che circonda la bobina, favorendo il processo di raffreddamento prima che il liquido venga ricircolato.
  • Circolatore (Pompa): Una piccola pompa che mantiene il liquido di raffreddamento in costante circolazione dal serbatoio, attraverso la camera di tenuta e ritorno, garantendo un flusso costante di liquido freddo alla tenuta meccanica.

Vantaggi del Piano API 21

  • Risciacquo fresco e pulito: Dirige un fluido verso le facce della tenuta, garantendo lubrificazione e pulizia per prevenire l'usura prematura.
  • Rimozione del calore e del particolato: Il fluido di lavaggio rimuove il calore e le particelle, proteggendo le facce della tenuta da eventuali danni e prolungandone la durata.
  • Margine di vapore fluido migliorato: Mantiene un margine di vapore del fluido più elevato, prevenendo la formazione di bolle di vapore e danni alla guarnizione.
  • Coking, polimerizzazione e incrostazioni ridotti: Mitiga problemi quali coking, polimerizzazione e incrostazioni, mantenendo pulite le superfici delle tenute.
  • Design autoventilante: Previene l'accumulo di aria nella camera di tenuta, garantendo condizioni di tenuta ottimali e prevenendo danni.

Svantaggi del Piano API 21

  • Più fresco: API Plan 21 utilizza un dispositivo di raffreddamento per rimuovere il calore dal fluido di lavaggio della tenuta, ma presenta inconvenienti come un elevato consumo di energia e un elevato carico termico del dispositivo di raffreddamento.
  • Intasamento: L'aumento della viscosità nel fluido di processo può causare problemi di intasamento, ostacolando il corretto flusso di lavaggio e rischiando di danneggiare la guarnizione.
  • Manutenzione: I sistemi Plan 21 hanno più componenti, che richiedono attività regolari come la pulizia del refrigeratore, il controllo del flusso di scarico e l'ispezione di perdite o deterioramento ogni 6-24 mesi.

Applicazioni

  • Elaborazione chimica
  • Olio e gas
  • Produzione farmaceutica
  • Cibo e bevande
  • Produzione di energia
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