干气密封基本结构及工作原理:干气密封基本结构,干气密封是一种气膜润滑的流体动、静压结合型非接触式机械密封。如图1-1所示,包含有静环、动环组件(动环)、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座(腔体)等零部件。干气密封的结构设计特点为在密封端面上开设动压浅槽,其转动形成的气膜厚和流槽槽深均属微米级,并采用润滑槽、径向密封坝和周向密封堰组成密封和承载部分。可以说是开面密封和开槽轴承的结合。干气密封动压槽有单旋向和双旋向,一般单旋向为螺旋槽,双旋向常见有T型槽、枞树槽和U型槽。如图所示,单旋向螺旋槽干气密封不能反转,反转则产生负气膜反力,导致密封端面压紧,致密封损坏失效。而双旋向枞树槽则无旋向要求,正反转都可以。单向槽相对于双向槽,具有较大的流体动压能,产生更大的气膜反力和气膜刚度,产生更好的稳定性。许多企业通过实施干气密闭技术实现了零泄漏目标,为环境保护贡献了一份力量。干气密封辅助系统
中间带迷宫的串联密封:如果不允许工艺介质泄漏到大气中且也不允许缓冲气泄漏到工艺介质中,此时串联结构的两级密封间可加一级迷宫密封。该结构用于易燃、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、氨压缩机等。该结构所用气体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。通过主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。该结构相对较复杂,但由于其可靠性较高,目前在中高压的离心压缩机轴封中已成为标准配置。深圳釜用干气密封对于大型工业设施而言,定期进行干气密闭系统的性能评估是保障生产安全的重要环节。
干气密封在压缩机内的具体的位置:一台典型的透平压缩机包含两个介于轴承之间的集装式干气密封干气密封和普通平衡型机械密封相似,也由静环和动环组成。其中,静环由弹簧加载,并靠O型圈辅助密封。但是与液体普通平衡型机械密封的区别在于:干气密封动环端面开有气体槽,气体槽深度只有几微米,端面间必须有洁净的气体,以保证两个端面间形成一个稳定的气膜使得密封端面完全分离。气膜厚度一般为几微米,这个稳定的气膜可以使密封端面保持一定的密封间隙。间隙如果太大,密封效果会变差。
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。
密封的监测:密封在运转过程中,通过干气密封控制系统可对整套密封的运行状况进行监测。正常情况下出口压力表(PI-11)显示的值应该和入口压力(减压阀V2 上压力读数)大致相当:1)若干气密封密封气出口压力表(PI-12)读数低于入口压力(减压阀V2 上压力读数0.5MPa),表明外侧干气密封泄漏过大;2)若干气密封密封气出口压力表(PI-12)读数高于入口压力(减压阀V2 上压力读数0.5MPa),表明内侧机械密封泄漏过大;出现以上现象可视现场情况决定是否拆机检查。对于高温蒸汽系统,干气密封展现出突出的耐热性能,是传统密封方式无法比拟的选择。湖北换热器干气密封批发
干气密封的主要优点是其耐高温、高压性能,使其适用于各种极端工作环境。干气密封辅助系统
干气体密封结构:1—动环;2—静环;3—弹簧;4,5,8—0形密封环;6—转轴;7—组装套。动、静环工作时受力情况示意:①为动、静环间隙,根据不同密封形式,3~10μm左右,②为动环内螺旋槽,深度一般为0.0025~0.07mm,高压气由环的外侧进入螺旋槽内形成密封气动压力④,流动至密封堰⑤时受阻,气体压力升至较高值,然后迅速降低⑥,并使静环离开动环一个微小间隙,该间隙的大小是弹簧力⑦、介质气体压力⑧以及动静环间隙中密封气压力平衡的结果,并维持动、静环一个合适的间隙值。干气密封辅助系统