干气密封顾名思义是指干燥的、洁净的气体密封。干气密封的密封面之间在运行时有非常小的间隙,密封气流过该间隙。密封面之间的微小间隙要求密封气中不能含有直径超过间隙的颗粒,也不能含有液体,干气密封控制盘的特点是具有过滤装置、除湿装置(密封气用工艺介质时),提供高清洁度的气体以延长密封面的寿命,并防止静环背面堆积污染物。密封气分为主密封气、隔离气(缓冲气)。干气密封设计压力为机组的进气压力。主密封进气腔的压力稍许高于进气压力,确保密封腔内清洁的环境。干气密封的监控数据可远传,在无人值守站的设备中实现智能管理。湖南集装式干气密封标准

闭合力Fc,即弹簧力与气体压力之间的总和。其中,开启力Fo通过端面之间分布的压力,对端面的面积形成积分。在平衡状态下,Fc=Fo;其中运行的间隙约3微米。如果由于受到干扰作用,造成密封的间隙逐渐降低,此时端面之间的压力就会有所升高,此时Fc>Fo,端面之间的间隙也会有所降低,则密封就会达到一种全新平衡状态。通过该机制的运行,可在动环组件与静环组件之间形成较为稳定的气体薄膜,在一定的动力条件下,可实现端面之间的平衡状态,同时由于彼此分离、没有接触,因此不容易造成损,极大延长使用寿命。机械干气密封工作原理通过对比分析,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。

为什么容易与静密封混淆?关键区分点:部分用户产生误解的原因在于干气密封的“非接触”特性,但以下两点可明确区分:1. 运动状态:静密封组件间无相对位移(如法兰密封),而干气密封的动、静环始终存在高速相对运动。2. 失效模式:干气密封若停机(运动停止),气膜消失会导致密封失效,这与静密封的静态承压特性截然不同。干气密封的工程优势与选型建议:作为高级动密封方案,其性能远超传统接触式密封:1. 寿命对比:干气密封寿命可达5-8年(据《压缩机技术》2021年数据),而机械密封只1-2年;2. 能耗降低:摩擦功耗减少90%以上,适用于易燃易爆介质(如天然气)。选型时需重点关注:转速范围、介质洁净度、系统供气压力(通常要求0.5-1.5 MPa表压)。
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。干气密封的维护相对简单,但定期检查仍然是确保其性能的重要步骤。

干气密封与机械密封性能比较:机械密封是一种传统的密封型式,其特点是密封结构简单,技术成熟,加工精度要求不太高。其缺点是泄漏率高,故障频发。干气密封是目前先进的一种非接触密封型式,与传统的机械密封形式相比较,采用干气密封技术,主要具备以下优势:1)采用干气密封技术,可有效提高密封的质量与使用时间,确保设备安全、可靠、稳定运行。2)采用干气密封技术,能源消耗较小。3)干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠,操作简单,在使用过程中不需要任何维护手段。4)采用干气密封技术,泄漏量较少,应用效果良好。随着环保法规日益严格,干气密封成为各类工业设备的重要组成部分之一。湖南集装式干气密封标准
干气密封在硝酸装置中,防氮氧化物腐蚀,密封面寿命延长。湖南集装式干气密封标准
干气密封的类型:(1)双端面密封:双端面密封适用于没有火炬条件,不允使工艺气泄漏到大气中,但允使阻封气进入机内的工况。其结构布置相当于面对面布置两套单端面密封,有时两个密封共用一个动环。一般采用氮气作为阻塞气体,控制阻密封气(N2)的压力始终维持在比工艺气体压力高于0.2~0.3MPa 。(2)串联式密封:适用于允许少量工艺气泄漏到大气的工况。一般采用两级串联布置方式,一级为主密封,二级为备用密封。正常工况下,全部或大部分负荷由主密封承担,而二级备用密封不承受或承受小部分的负荷和压力降。泄漏的主密封工艺气被引入火炬系统燃烧,泄漏的极少量的工艺气通过二级密封由二级放空引入安全地带排放。当主密封失效时,二级备用密封起到辅助安全密封的作用,确保工艺气不大量外漏。湖南集装式干气密封标准