與普通接觸式機械密封相比,干氣密封有以下主要優(yōu)點:(1)省去了密封油系統(tǒng)及用于驅(qū)動密封油系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的附加功率負(fù)荷。(2)較大程度上減少了計劃外維修費用和生產(chǎn)停車。3)避免了工藝氣體被油污染的可能性。(3)密封氣體泄漏量小。(4)維護費用低,經(jīng)濟實用性好。(5)密封驅(qū)動功率消耗小。(6)密封壽命長,運行可靠。雙旋向槽型常見有以上幾種。該槽型使用無旋向要求,正反轉(zhuǎn)皆可。機組的反轉(zhuǎn)不會造成密封的損壞。其使用范圍較單旋向槽寬,但其穩(wěn)定性、抗干擾能力較單旋向差。通過對干氣密封各種槽型的反復(fù)試驗,對比研究,較終確認(rèn)在同樣的工作參數(shù)下,以螺旋線設(shè)計的槽型具有較大的氣膜剛度的同時只有較小的泄漏量。即具有較大的泄漏比。對于高壓管道系統(tǒng)而言,采用優(yōu)良干氣密封是保證安全運行的重要措施之一。河北防水干氣密封結(jié)構(gòu)
由于采用了干氣密封新技術(shù)裝置的安全平穩(wěn)、長周期提供了有力的保障。同時也說明采用新技術(shù)和新工藝是解決問題的一條有效途徑。干氣密封其密封端面在運行期間幾乎無磨損,只在開停車時才出現(xiàn)很小的損。一旦有顆粒雜質(zhì)進入密封腔,密封面壓力槽根部很容易遭到磨損。因此,用于密封的氣體一定要清潔無顆粒雜質(zhì)。隨著我國密封技術(shù)的飛速發(fā)展,再加上干氣密封的普遍應(yīng)用,徹底解決了困擾高速離心壓縮機運行中的軸封問題,密封使用壽命及性能都得到了很大提高,為機組穩(wěn)定,長周期運行提供了保證,因此該技術(shù)的應(yīng)用范圍進一步擴大,凡使用機械密封的場合均可采用干氣密封。河南耐油干氣密封特點高效、經(jīng)濟且環(huán)保是未來工業(yè)發(fā)展的趨勢,而干氣密閉正好契合這一理念。
壓縮機干氣密封的原理:干氣密封是一種密封全部工藝氣壓力的非接觸式端面密封。該密封包括軸向浮動的碳化物環(huán)--靜環(huán),和旋轉(zhuǎn)環(huán)--動環(huán),旋轉(zhuǎn)環(huán)密封面的外徑部位刻有槽,槽的下面是被稱為密封壩的光滑區(qū)域。在軸處于靜止和機組未升壓時,靜環(huán)背后的彈簧使其與動環(huán)接觸。當(dāng)機組升壓時氣體所產(chǎn)生的靜壓力將使得兩個環(huán)分開并形成一極薄的氣膜(約3m)。這間隙允許少量的密封氣泄漏。當(dāng)機組開始旋轉(zhuǎn)時,由于動環(huán)上槽的作用把氣體向密封壩泵送,槽內(nèi)壓力從外徑向內(nèi)徑增加,靠近槽的根部產(chǎn)生一高壓區(qū)域,并擴大兩環(huán)間的間隙,同時泄漏量也增加。當(dāng)彈簧力和氣體的靜壓力與槽和密封壩的流體動力相等時,密封面之間形成穩(wěn)定的氣膜間隙。當(dāng)間隙減小時,流體動力學(xué)作用使得端面之間的分離力迅速增加,間隙將擴大。間隙的增大時將導(dǎo)致打開力減小,間隙將減小。
干氣密封的設(shè)計簡述:干氣密封雖然在工作時端面為非接觸,但在開停車時仍會有短暫的接觸,這就要求配對材料的耐磨性好。干氣密封摩擦副材料,硬環(huán)一般采用低膨脹系數(shù)、高彈性模量、抗拉強度、熱導(dǎo)率及硬度的材料,如SiC或硬質(zhì)合金。軟環(huán)用浸漬石墨或SiC。流體動環(huán)槽一般加工在動環(huán)表面。由于干氣密封在結(jié)構(gòu)上與普通機械密封差別不大,因此干氣密封的設(shè)計主要體現(xiàn)在密封環(huán)端面槽形參數(shù)的設(shè)計上。干氣密封的理論基礎(chǔ)源于螺旋槽推力軸承,氣體的動壓效應(yīng)服從于雷諾方程及納維爾-斯托克斯方程。在汽車制造中,干氣密封用于發(fā)動機部件,以提高燃油效率和降低排放。
干氣密封控制系統(tǒng)的控制流程:(1)一級主密封氣由壓縮機出口氣和管網(wǎng)中壓氮提供,經(jīng)過濾器處理,調(diào)節(jié)閥、流量計、節(jié)流閥控制密封氣的壓力和流量;而管網(wǎng)中壓氮氣作為開停機時一級密封氣備用氣源。(2)二級密封氣和后置隔離氣由管網(wǎng)低壓氮氣提供,經(jīng)過濾處理、調(diào)壓和流量控制作為二級密封氣和后置隔離氣氣源。機組設(shè)計后置隔離氣密封系統(tǒng)目的是為防止軸承箱潤滑油進入,污染密封面。(3)同時設(shè)計有密封氣放置火炬和緩沖、隔離氣高位防空系統(tǒng)。即在泄漏口和火炬線或高位放空管線之間設(shè)置限流孔板和流量計,通過排放氣的壓力、流量來監(jiān)測干氣密封的泄漏情況。干氣密封運行噪音低,在居民區(qū)附近的壓縮機組中更環(huán)保。耐油干氣密封特點
干氣密封在硝酸裝置中,防氮氧化物腐蝕,密封面壽命延長。河北防水干氣密封結(jié)構(gòu)
為什么容易與靜密封混淆?關(guān)鍵區(qū)分點:部分用戶產(chǎn)生誤解的原因在于干氣密封的“非接觸”特性,但以下兩點可明確區(qū)分:1. 運動狀態(tài):靜密封組件間無相對位移(如法蘭密封),而干氣密封的動、靜環(huán)始終存在高速相對運動。2. 失效模式:干氣密封若停機(運動停止),氣膜消失會導(dǎo)致密封失效,這與靜密封的靜態(tài)承壓特性截然不同。干氣密封的工程優(yōu)勢與選型建議:作為高級動密封方案,其性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)接觸式密封:1. 壽命對比:干氣密封壽命可達5-8年(據(jù)《壓縮機技術(shù)》2021年數(shù)據(jù)),而機械密封只1-2年;2. 能耗降低:摩擦功耗減少90%以上,適用于易燃易爆介質(zhì)(如天然氣)。選型時需重點關(guān)注:轉(zhuǎn)速范圍、介質(zhì)潔凈度、系統(tǒng)供氣壓力(通常要求0.5-1.5 MPa表壓)。河北防水干氣密封結(jié)構(gòu)