部分非接触式密封端面槽型,工作原理,螺旋槽的气体密封的工作原理是流体静力和流体动力的平衡。为了清晰起见,特将螺旋槽密封块外形放大示意如图3、图4。密封气体注入密封装置,使动、静环受到流体静压力作用,不论配对环是否转动,这些力都是存在的。而流体的动压力只是在转动时才产生。配对动环上的螺旋槽是产生这些流体动压力的关键,当动环随轴转动时,螺旋槽里的气体被剪切从外缘流向中心,产生动压力,而密封堰对气体的流出有抑制作用(静压力的存在),使得气体流动受阻,气体压力升高,这一升高的压力将挠性安装的静环与配对动环分开,当气体压力与弹簧恢复力平衡后,维持一较小间隙,形成气膜,密封工艺气体,这样,动、静环间互不接触,并且气膜具有良好的弹性,即气膜刚度。不同类型的泵和压缩机需要针对性的干气密闭解决方案,以满足其独特工作要求。陕西单端面干气密封厂家
通过以上结构的不同组合并配合辅助的密封可演化出用于实际工况的几种结构:干气密封型式:1)单端面干气密封,它适用于少量工艺气泄漏到大气中无危害的工况。2)串联式干气密封,它适用于允许少量工艺气泄漏到大气的工况。一套串联式干气密封可看作是两套或更多套干气密封按照相同的方向首尾相连而构成的。与单端面结构相同,密封所用气体为工艺气本身。通常情况下采用两级结构,头一级(主密封)密封承担全部或大部分负荷,而另外一级作为备用密封不承受或承受小部分压力降,通过主密封泄漏出的工艺气体被引入火炬燃烧。剩余极少量的未被燃烧的工艺气通过二级密封漏出,引入安全地带排放。当主密封失效时,第二级密封可以起到辅助安全密封的作用,可保证工艺介质不大量向大气泄漏。陕西单端面干气密封厂家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。
动环辅助密封圈阻止了介质可能沿动环与轴向间隙的泄露(泄露出点2);而静环辅助密封圈阻止了介质可能与端盖之间的间隙泄露(泄露出点3)。工作时,辅助密封圈无明显相对运动,基本上属于静密封。端盖与密封腔体链接处的泄露出点4为静密封,常用O型圈或垫片来密封。机械密封与其他形式的密封相比,具有以下特点。1)密封性好。2)使用寿命长。3)运转中不用调整。4)功率损耗小。5)轴或轴套表面不易磨损。6)耐振性强。7)密封参数高,适用范围广。8)结构复杂、拆装不变。
压缩机工作时,动环随转子一起转动,气体被引入动压槽,引入沟槽内的气体在被压缩的同时,遇到密封堰的阻拦,压力进一步升高。这一压力克服静环后面的弹簧力和作用在静环上的流体静压力,把静环推开,使动环和静环之间的接触面分开而形成一层稳定的动压气膜,此气膜对动环和静环的密封面提供充分的润滑和冷却。气膜厚度一般为几微米,这个稳定的气膜使密封端面间保持一定的密封间隙。气体介质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的泄漏率保持较小。对于复杂流程中的液体输送系统来说,采用干气密封可以有效减少流体损失,提高经济效益。
干气密封控制系统,为了保证干气密封运行的可靠性,每套干气密封都有与之相匹配的监测控制系统,使得密封工作在较佳设计状态,当密封失效时系统能及时报警,有利于维修工人以较快速度处理现场事故。下面以典型的串联式干气密封系统为例做简单介绍。下图为该系统示意简图。该密封正常运行时是由机组出口端引出一股气,经过两级过滤器(过滤精度3μm)后成为干燥、洁净的气体作为干气密封的缓冲气进入密封腔。控制其压力稍高于正常运行时的参考气管工艺气压力(通常50KPa),其作用是阻挡未净化工艺气中的粉尘、凝缩油等杂质进入密封端面对干气密封的正常工作产生不利的影响。系统由一差压变送器测量缓冲气与参考气之间的差压,信号通过电气转换控制安装在缓冲气入口处的气动薄膜调节阀,以调节缓冲气的入口压力使其维持与参考气的恒定压差。进入密封腔的缓冲气的绝大部分通过梳齿密封回到工艺气内。剩余的一小部分通过头一级干气密封的端面漏出,称为一级泄漏气。当中的大部分被引入火炬安全的燃烧掉。定期检查和维护是确保干气密闭系统正常运作的重要环节,不容忽视。陕西单端面干气密封厂家
在极端环境下,如深海钻探,使用干气密闭技术能够明显提高设备安全性和可靠性。陕西单端面干气密封厂家
历史:干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上通过对机械密封进行根本性改进发展起来的一种新非接触式密封,实际上主要就是通过在机械密封动环上增开了动压槽以及随之相应设置了辅助系统而实现密封端面的非接触运行。英国的约翰克兰公司于70年代末期率先将干气密封应用到海洋平台的气体输送设备上并获得成功。干气密封较初是为解决高速离心式压缩机轴端密封问题而出现的,由于密封非接触式运行,因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制,特别适合作为高速高压设备的轴端密封。陕西单端面干气密封厂家