无迷宫串联干气密封:无迷宫串联干气密封结构是一种操作可靠性较髙的干气密封结构,如图13-9所示。它本体结构简单且只需要一个相当简单的气体支持系统。典型应用是介质气体少量泄漏到大气中是容许的工况。在串联结构中,两个单端面密封被前后放置形成两级密封。介质侧密封( 一级密封)和大气侧密封( 二级密封)都能够承受全部压力差。在一般的操作中,介质侧的一级密封承受了全部压差。介质侧一级密封和大气侧二级密封之间的泄漏(一级泄漏气)通过接口引到火炬。大气侧二级密封所承受的压力与火炬压力相同 ,因此介质泄漏到大气侧和到排气口的量几乎为零。此结构使用过程中,当主密封失败时,大气侧二级密封可作为安全密封承担密封能力,保证介质不会泄漏到大气中。此种密封的应用范围为 :温度-60~200°C; 压力≤10MPa; 线速度≤180m/s 应用领域主要包括天然气管线压缩机等。在石油和天然气行业,干气密封能够有效防止挥发性有机化合物(VOCs)的泄漏。深圳干气密封结构
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。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。集装式干气密封原理许多企业选择干气密封作为好选择方案,因为它能够提供持久的密封性能。
离心压缩机干气密封典型故障:1、低速工况长时间运行:在开机或低速暖机工况过程中,由于机组长时间低转速运行,干气密封没有产生足够的流体动压力,没有形成气膜,容易导致密封磨损,严重时环直接碎裂。因此,在开机过程中,不宜长时间低转速运行,在正常运转中,应该保持转速恒定,调转速时尽可能缓慢操作,以避免转速波动太大对干气密封产生不良的影响。2、机组原因造成的密封失效。因机组故障,产生强烈振动,振动过大,并超出了密封能够承受的范围,引发密封损坏。因此,平常应加强机组的运行维护保养,特别是加强机组运行振动状态监测,防止因机组振动过大导致干气密失效。
典型的干气密封结构涵盖了静环、动环组件(旋转环)、副密封O形圈、静密封、弹簧以及弹簧座(腔体)等主要部件。其中,静环被安置在不锈钢弹簧座之内,并通过副密封O形圈进行密封。在无负荷状态下,弹簧会促使静环与固定在转子上的动环组件相互配合,从而确保密封效果。特别值得一提的是,动环组件与静环的配合表面经过特殊处理,不仅平面度和光洁度极高,还精心设计了一系列螺旋槽,以实现高效且独特的气体径向密封功能。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为静密封,常用O型圈或垫片来密封。为了提高竞争力,不少企业加大了对新型干气密封材料研发投入,以实现技术突破。
干气密封的主要属性:动密封的典型表示:干气密封(Dry Gas Seal)本质上属于动密封,其设计初衷是解决旋转轴与固定壳体之间的介质泄漏问题。与静密封(如O型圈、垫片)不同,干气密封的密封面之间存在相对运动:1. 动态特性:密封动环随转子高速旋转(通常转速达5000-20000 rpm),静环固定在壳体上,两者间隙只3-10微米(据API 617标准),通过气膜实现非接触密封。2. 功能场景:专门使用于离心压缩机、燃气轮机等旋转设备,需持续适应轴系振动、轴向窜动等动态工况。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。贵州釜用干气密封供应商
通过对比分析,各种类型的干气密封在不同应用场景下展现出不同优势与特点。深圳干气密封结构
接下来,我们再来看看另一种干气密封方式——双端面干气密封。这种密封方式适用于那些不允许工艺气泄漏到大气中,但允许阻封气(例如氮气)进入机械内部的工况。双端面干气密封,顾名思义,其结构类似于两套面对面布置的单端面密封,有时甚至会采用两个单独的动环。这种设计特别适用于那些不具备火炬条件,但允许少量阻封气进入工艺介质的环境。通过在两组密封之间引入氮气作为阻塞气体,可以构建出一个性能稳定的阻塞密封系统。关键在于控制氮气的压力,确保其始终维持在比工艺气体压力高出0.2至0.3MPa的范围内。这样一来,密封气的泄漏方向始终指向工艺气体和大气,从而有效地防止了工艺气体向大气的泄漏。深圳干气密封结构