干气密封根据不同工况条件,可采用以下几种密封形式:1.单端面密封结构,此结构可作为一种无泄漏结构选择,主要用于中、低压条件下,允许少量介质气体泄漏到大气环境中的场合。2.双端面密封结构,双端面密封主要采用面对面结构,有时两个密封共用一个动环,通过采用惰性气体作阻塞气体而成为一个性能可靠的阻塞密封系统。由于密封热量的产生,对于每一种工况, 操作极限必须通过计算。此结构,典型的应用是不允许介质泄漏到大气侧,主要用于石油化工行业和其他有害气体压缩机。3.串联密封结构,串联结构是一种操作可靠性较高的干气密封结构,也是应用较普遍的一种结构形式。作为油和气工业的标准结构,它是设计简单且只需要一个相当简单的气体辅助系统。4.带中间迷宫的串联密封结构,主要应用于有毒、可燃性和危险气体等不允许介质泄漏到大气中的气体的输送,如H2压缩机,H2S含量较高的天然气压缩机(酸气),和乙烯、丙烯压缩机。随着人工智能技术的发展,未来可能会出现更多智能化的干气密闭管理系统,提高操作便利性。山西进口干气密封原理
干气密封与一般机械密封的平衡型集装式结构一样,但端面设计有所不同,表面上有几微米至十几微米深的沟槽,端面宽度较宽。与一般润滑机械密封不同,干气密封在两个密封面上产生了一个稳定的气膜。这个气膜具有较强的刚度使两个密封端面完全分离,并保持一定的密封间隙,这个间隙不能太大,一般为几微米。密封间隙太大,会导致泄漏量增加,密封效果较差;而密封间隙较小,容易使两密封面发生接触,因为干气密封的摩擦热不能及时散失,端面接触无润滑,将很快引起密封变形、端面过度发热从而导致密封失效。这个气膜的存在,既有效地使端面分开又使相对运转的两端面得到了冷却,两个端面非接触,故摩擦、磨损较大程度上减小,使密封具有长寿命的特点,从而延长主机的寿命。山西进口干气密封原理随着科技的发展,新型材料不断涌现,使得干气密封性能进一步提升,更加耐用可靠。
闭合力和开启力如下图:间隙如果太小,则会使密封面发生接触。因而干气密封的摩擦热不能散失,会很快引起密封端面的变形,从而使密封失效。常见的两种槽型是:双向的(U型)和单向的(V型)槽型。气体介质就是通过密封间隙时靠节流和阻塞的作用而被减压,从而实现气体介质的密封,几微米的密封间隙会使气体泄漏率保持较小。① 单端面的密封,单端面的密封主要用于没有危险的气体,如空气、氮气、二氧化碳等等。② 双端面的密封,适用于有毒或含颗粒的工艺气和压缩机入口压力低的情况。也常用于富气、解析气压缩机及各种改造的氨冰机。③ 串联式密封,带中间迷宫的串联式干气密封用于有毒、可燃性和危险气体。
干气密封的典型结构:对于不同的工况条件,可采用不同的干气密封总体结构形式。实际应用中,用于离心压缩机的干气密封主要有下面四种结构形式:1、单端面密封,单端面密封主要用于不属于危险性的气体,即允许少量介质气体泄漏到大气环境中的场合。密封所用气体为工艺气本身。国内引进机组中的二氧化碳压缩机多用此种类型。2、串联密封,串联式干气密封是一种操作可靠性较高的密封结构,典型应用是允许少量介质气体泄漏到大气中的工况。在石油化工企业的引进机组中使用较多。在全球追求环保与效率的大背景下,干气密封技术将继续成为各行各业的重要支持力量。
干气密封主要元件的一般要求:1、 硬质材料密封环密封端面平面度不大于0.0006mm,粗糙度Ra值不大于 0.2um,软质材料密封环密封端面平面度不大于0.0009mm,粗糙度Ra值不大于 0.2um,静止环密封端面与副密封O形橡胶圈接触部位表面粗糙度Ra值不大于 0.8um,旋转环两端面的平行度0.005mm。2、密封环端面不得有裂纹、杂质、气孔、磕碰等缺陷。3、静密封O形橡胶圈槽与静密封0形橡胶圈接触部位表面粗糙度Ra值不大于1.6um。4、O形橡胶圈尺寸系列及公差按GB 3452.1-2005的规定,胶料的物理化学性能要求按JB/T 7757.2-2-2006的规定,O形橡胶圈可采用高于GB 3452.1-2005及JB/T 7757.2-2006的国外标准0形橡胶圈。5、弹簧的技术要求应符合JB/T 11107-2011的规定,同一套密封中各弹簧之间的自由高度差不大于0.5mm。6、石墨环需做气压试验,试验压力为0.3MPa持续10min不应有破裂和渗漏现象。干气密封系统的设计需要综合考虑流体动力学、热力学等多种因素,以实现较佳效果。山西进口干气密封原理
新型数字化工具使得干气密闭设计更加精确,从而提升了整体工艺水平与竞争力。山西进口干气密封原理
带中间进气的串联式干气密封,它适用于既不允许工艺气泄漏到大气中,又不允许阻封气进入机内的工况,见图8。如果遇不允许工艺介质泄漏到大气中,且也不允许阻封气泄漏到工艺介质中的工况,此时串联结构的两级密封间可加迷宫密封。用于易燃、易爆、危险性大的介质气体,可以做到完全无外漏。如H2压缩机、H2S含量较高的天然气压缩机、乙烯、丙烯压缩机等。该结构所用主密封气除用工艺气本身以外,还需另引一路氮气作为第二级密封的使用气体。通过一级密封泄漏出的工艺气体被氮气全部引入火炬燃烧。而通过二级密封漏入大气的全部为氮气。当主密封失效时,第二级密封同样起到辅助安全密封的作用。山西进口干气密封原理
干气密封可普遍应用在离心压缩机、离心泵、反应釜等设备上。只要具备以下两个条件,干气密封可以成功地改造应用到任何旋转的轴封上。1.干气密封运转的基本条件是现场必须具备气源,气源气体可以是介质气体,也可以是对环境无污染的惰性气体,如氮气。气源可来自厂内,也可来自专门的氮气发生器。2.安装轴封处腔体具有足够的轴向和径向空间及合适的开孔位置。干气密封,也称为“干运转气体密封”(Dry Running gas seals),是一种新型轴端密封装置,属于非接触密封。它通过在机械密封的动环密封面上开有密封槽,当动、静环高速旋转时,在两端面间形成一层气膜,从而实现非接触密封。安装不当可能导致干气隐患,因...