干气密封原理及在压缩机上的使用.pdf

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1、安全密封干气密封是一种新型的无接触轴封，由它来密封旋转机器中干气密封原理及在压缩机的气体或液体介质，具有泄漏量少、磨损小、寿命长、能耗低、被上的使用密封的流体不受油污染等特点。在压缩机行业，干气密封正逐渐替代浮环密封、迷宫密封和油润罗万英滑机械密封。(神华宁煤集团煤炭化学工业分公司烯烃公司宁夏灵武750411)目前，干气密封主要用在离心式压缩机上，在轴流式压缩机、【摘要】干气密封是一种新型的无接触轴封，简单实用，安全稳定，被齿轮传动压缩机和透平膨胀机上密封的流体不受油污染，具有广阔的发展前景。本文简要分析了

2、压缩机也有应用，干气密封已成为压缩干气密封的工作原理和使用事项。机正常运转和操作可靠的重要元【关键词】干气密封原理压缩机使用件1干气密封工作原理分析擦热不能散失，端面问无润滑接触将很快引起密封端面的变形，干气密封的一般设计形式是从而使密封失效。气体介质通过集装式，图l表示出了压缩机干气密封间隙时靠节流和阻塞的作用密封的具体结构。而被减压，从而实现气体介质的干气密封和普通平衡型机械密封，几微米的密封间隙会使气密封相似，也由静环和动环组体的泄漏率保持最小。成，其中：静环由弹簧加载，并动环密封面分为两个功能区靠0

3、型罔辅助密封。端面材料可(外区域和内区域)。气体进入密采用碳化硅、氮化硅、硬质合金封间隙的外区域有空气动压槽，或石墨。这些槽压缩进来的气体。为了获干气密封与普通平衡型机械得必要的泵效应，动压槽必须被密封的区别在于：干气密封动环端开在高压侧。密封间隙内的压力1、静环2、动环3、推环4、弹簧5、面开有气体槽，气体槽深度仅有o型环6、腔体7、带杯形座的轴套增加将保证即使在轴向载荷较大几微米，端面间必须有洁净的气的情况下也会形成一个不被破坏体，以保证在两个端面之间形成的稳定气膜。平面，靠它的节流效应限制了泄一个稳定

4、的气膜使密封端面完全干气密封无接触无磨损的运漏量。干气密封的弹簧力很小，主分离。气膜厚度一般为几微米，这行操作是靠稳定的气膜来保证的，要目的是为了当密封不受压时确个稳定的气膜可以使密封端面间稳定的气膜是由密封墙的节流效保密封面的闭合。保持一定的密~,flN隙。间隙太大，应和所开动压槽的泵效应得到选择干气密封时，决定性的密封效果变差；而间隙太小会使密的。判断是动环上所开动压槽的几何封面发生接触，因干气密封的摩密封面的内区域(密封墙)是形状。对于压缩机的某些操作点，如启动和停车时，一套串联密封在低速或无压操作的

5、情况~'TJ-英(1975一)助理工程师，神华宁煤集团煤炭化学工业分公司烯下，旋转的动压槽必须在密封面烃公司设备技术员。之间产生一个合适的压力。此力I681石油黍Ⅱ化工设备l2o09．12———l1El!：—一靠特殊措施一维的、弧形的槽来获得选项V形槽单向u形槽向压缩机干气密封设计和使用反向运转仪能短期的反所有操作速度均为两种槽型：双向的(u形)和单运转町以间隙【m)3月10H2月8f=1向的(V形)槽型。两种槽型的特性见表l图2、图3．．无的情况下启高0速度(m／s)．61．2静止时，启高压力≥02密封材

6、料分析(MPa)．6≥062．1端面材料干气密封的操作极限与密封材料组对静环动环各个元件的许用载荷有关：温度锼／软高硬度浸锑石墨碳化硅BUka25BUko03和压力极限南所用的辅助密封橡胶和端面材料决定。使用的端面硬／硬碳化硅表面喷涂金刚碳化硅表面喷涂砂BUka251金⋯砂BUka251材料对于气密封的～T作起着决定性的作用端面材料对压缩机密封的操作影响很大端面材料组对的选择与压力、轴径和转速有关(见表2)。硬对软材料组对仅被用于低压范围。干气密封的端面材料主要为碳化硅，碳化硅与其它材料相比在满足温度和压力

7、的要求方面均显示出特殊的优势，又因密封间隙的几何形状受端面材料的压力和温度分布的影响，从表3材料的物理特性分析碳化硅做端面材料的优势最大。碳化硅的较高弹性模量浸Sb石翠WC(Ni)SiC烧结Si3N4韧性材料密度(420GPa)保证了在压力和温度的(kz／dm)2～2．514．53．1：．267～9影响下密封面和辅助件的变形最E模量(GPa)2O～4060042O35020O～22O小因此，在所有操作期间，确保导热系数(W／m*K)7～80lO0～1253O5～25了密封间隙的稳定。碳化硅优良热膨胀系数4的

8、热传导性(导热系数为100W／m·(10—6／K)～4．842．10～20K一125W／m·K)保证了必要的热量消散，因此密封端面的温度分布O型圈材质温度汲限℃硬度(Sh)应用也是均匀的。氧化晴胶一4O～+125f一54～+135)75乙烯密封面采用硬对硬组对，在氟胶气、CO2、N2、启动和停车时，增强偶然端面接一20～+2OO7590氦和天然触的自润滑性，干气密封在采用F1uoraz一10～+240(27575