广东机械干气密封原理

后置隔离密封：压缩机干气密封和轴座之间都应配备后置隔离密封， 其作用是阻止轴承油污染干气密封，同时防止干气密封泄漏气体进人轴承油侧。后置隔离密封一般采用迷宫密封，如图 13-11(a) 所示，也可选择碳环密封，如图 13-11( b) 所示。迷宫密封的特点是结构简单，安装方便。迷宫后置隔离密封，单侧氮气消耗≥8.5m³• h-1, 密封寿命理论上无限。碳环密封氮气消耗量更低，大约只有相同尺寸迷宫密封氮气消耗量的 20%~30%，而且防油能力更强，但现场安装和维修稍显麻烦。碳环式后置隔离密封，单侧氮气消耗≤1.7m³• h-1，正常运行密封寿命超过5年。研究表明，使用干气密封可以延长设备的使用寿命，从而降低企业运营成本。广东机械干气密封原理

下面主要介绍这种槽型。密封面上加工有一定数量的螺旋槽，其深度小于10微米。密封运转时，被密封气体周向吸入螺旋槽内，径向分量由外径朝中心（即低压侧）流动，而密封坝限制气体流向低压侧。气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩，在槽根部形成局部的高压区，使端面分开几微米而形成一定厚度的气膜。在此厚度气膜下，由气膜作用力形成的开启力与由弹簧力和介质作用力形成的闭合力达到平衡，于是密封实现非接触运转。干气密封的密封面间形成的气膜具有一定的正刚度，保证了密封运转的稳定性。为了获得必要的流体动压效应，动压槽必须开在高压侧。山西集装式干气密封干气密封维护周期长，减少停机时间，在煤化工设备中很实用。

动压槽数量、宽度及长度：增加干气密封动压槽的数量可以增强动压效应，但当槽数达到一定数量后，继续增加对密封性能的提升将变得有限。同时，动压槽的宽度和长度也会对密封性能产生一定影响。密封直径与转速：随着密封直径的增大和转速的提高，密封环的线速度也会相应增加，进而导致干气密封的泄漏量上升。介质压力：在密封工作间隙保持不变的情况下，密封气体的压力越高，其泄漏量也会相应增大。介质温度与黏度：介质温度通过影响介质的黏度来间接影响密封的泄漏量。虽然介质黏度的增加会增强动压效应，从而增加气膜厚度，但同时也会增大流经密封端面间隙的阻力，因此其对泄漏量的实际影响并不明显。

在动力平衡状态下，作用在密封上的力分布情况。其中，闭合力Fc是由气体压力和弹簧力共同构成的，而开启力Fo则是通过端面间的压力分布对端面面积进行积分来得到的。在平衡状态下，Fc与Fo相等，从而维持着大约3微米的运行间隙。然而，如果由于某种外部干扰导致密封间隙缩小，那么端面间的压力将会相应升高。此时，开启力Fo将超过闭合力Fc，进而促使端面间隙自动增大，直至重新达到平衡状态。类似地，当外部扰动导致密封间隙扩大时，端面间的压力会随之降低。这种情况下，闭合力Fc将超过开启力Fo，促使端面间隙自动缩小，直至重新恢复平衡状态。这种机制在静环和动环组件间形成了一层稳定性较佳的气体薄膜，确保在常规动力运行中，端面能够维持分离状态，避免接触磨损，从而明显延长使用寿命。基于上述结构的不同组合，并结合辅助密封措施，可以演变出多种适用于实际工作环境的结构类型，其中之一便是干气密封。例如，单端面干气密封特别适用于工艺气体少量泄漏至大气且无害的场合。干气密封的能耗只为机械密封的 30%，在节能型机组中优势明显。

干气密封的失效原因分析：失效原因分类：干气密封端面槽型的发展已经衍生出多种类型，但主要可归为两大类：单向槽和双向槽，如图2所示。单向槽的设计对密封环的旋转方向有着明确的要求，不支持反转，其运行过程中气膜表现稳定，刚度适中；而双向槽则对旋转方向无特别要求，支持反转。然而，在相同条件下，双向旋转密封端面所形成的气膜反力和气膜刚度相对较小，抗干扰能力也较弱。因此，在变工况运行时，这种设计容易引发气膜的不稳定甚至破裂，进而可能导致介质泄漏和端面的磨损。干气密封在页岩气开采设备中，适应恶劣工况，密封可靠性突出。北京进口干气密封用途

干气密封运行噪音低，在居民区附近的压缩机组中更环保。广东机械干气密封原理

双端面干气密封：它适用于不允许工艺气泄漏到大气中，但允许阻封气（例如氮气）进入机内的工况。双端面密封相当于面对面布置的两套单端面密封，有时两个密封分别使用两个动环。它适用于没有火炬条件，允许少量阻封气进入工艺介质中的情况。在两组密封之间通入氮气作阻塞气体而成为一个性能可靠的阻塞密封系统，控制氮气的压力使其始终维持在比工艺气体压力高0.2~0.3MPa的水平，这样密封气泄漏的方向总是朝着工艺气和大气，从而保证了工艺气不会向大气泄漏。干气密封安装前后流程及所需准备工作：1.压缩机试车。2.拆除驱动端转子支撑轴承和试车铝气封。保留非驱动端推力瓦和推力轴承，转子找到中心位置。以便精确测量干气密封调整垫厚度。3.拆除非驱动端推力轴承及推力盘，转子支撑轴承和试车铝气封。4.吹扫压缩机密封腔，时间为6个小时以上。5.准备无水乙醇、两三块绸布及两三块棉布。准备一块百分表、一根铜棒。6.安装干气密封。7.向压缩机内冲压，使压缩机内保持3公斤以上压力，为干气密封做静压试验。保证密封安装合格。8.氮气试车运行，调整系统盘战中各块仪表数值。9.投料正式生产，根据原料气组分再调节一遍系统中各个仪表参数。广东机械干气密封原理