氨压缩机组干气密封选型设计.pdf

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1、工艺管控氨压缩机组干气密封选型设计张常发(东华工程科技股份有限公司，安徽合肥230000)摘要：随着化工技术的快速发展，行业内对大型压缩机组的安全、环保、效益提出了更高的要求。其中干气密封技术以其微泄漏、低消耗、低维护、长寿命等特点，在各种离心式压缩机中得到了广泛的应用，为满足各种易燃、易爆、有毒等危险气体介质的压缩输送提供了安全有效的密封保障。本文介绍了干气密封的发展现状，阐述了干气密封的工作原理及特点，分析对比几种典型干气密封的使用特点，对氨压缩机组干气密封及其辅助系统进行了选型设计，并提出了干气密封安装过程中的注意事项。关键词：氨气；离心式压缩机；干气密封；选型设计1

2、绪论由我司承担总承包的安庆曙光煤制氢项目中，位于氨压缩机厂房的一台离心式氨压缩机组采用沈鼓生产的1.1干气密封发展现状MCL457+2MCL457氨冷冻机组，将来自低甲工序的气氨经压干气密封(drygasseal)又被称为干式气体密封，是20世缩、冷凝、闪蒸、过冷后，为低甲工序提供冷量，低甲工序蒸发纪60年代末在气体润滑轴承的基础上发展起来的一种非接触后的气氨返回氨压缩机完成冷冻循环。该压缩机组是全厂的[1]式密封技术。自20世纪80年代约翰克兰公司首次成功将其应核心设备，其运行的稳定性对全厂的正常生产具有至关重要[2]用在海洋平台气体输送设备后，干气密封技术在工业应用中的

3、作用。氨压缩机组的主要性能参数及干气密封设计要求如得到了飞速推广。随着石油化工行业的不断发展，尤其对亲环表1所示。保、高效益的不断追求，化工企业朝着综合化、大型化发展，其配套的核心压缩机组规模也进一步扩大，各种压缩机组层出不2干气密封工作原理及其特点简介穷，并逐渐出现了大轴径、高压力的密封需求。为适应各种不同2.1干气密封工作原理简介工况，国内外对干气密封技术也不断地进行改进及创新。其研干气密封的结构和机械密封的结构类似，也由静环、动究改进方向包括干气密封槽型、高压、大轴径等高参数工况。由环、弹簧、辅助密封圈及动环的传动机构组成，不同的是在干气于国外起步早，应用经验相对丰富

4、，在对干气密封技术的发展密封的动环外侧开有流体动压槽，流体动压槽根据主机是否可方向起着引导作用。早期国内对于大轴径密封压缩机组，其配以双向运转分为单向旋转槽和双向旋转槽，如图1所示。当主套的干气密封都是采用国外品牌，目前国外品牌在国内有业绩机的轴转动时，通过传动机构，带动动环旋转，密封腔内的气体的轴径可达355mm。我国对于大轴径干气密封技术也进行了沿着流体动压槽进入密封端面。在两个密封面未分开时，进入大量的研究。四川日机密封从2005年开始研究大轴径干气密槽内气体的动能基本上全部转化成了气体的压力能，使槽内气封技术，目前有业绩的密封轴径可达350mm，基本达到国际水体压力

5、升高，当压力足以克服弹簧力和密封腔内的流体压力平。在密封压力方面，国外干气密封技术密封压力可达45MPa，时，动环和静环被推开，形成一定的间隙。这时一部分槽内的气基本能满足绝大多数压缩机的密封要求。国内在高压干气密体通过该间隙漏出密封腔，从而在动环和静环之间形成了一个封方面也有较大突破。2008年9月由成都一通自主设计制造的润滑气膜。动密封环的内侧为一个称为密封坝的平整面，通过16MPa级干气密封在中国石油大庆石化分公司炼油厂二加氢装置K-3102循环氢压缩机上成功应用。四川日机自主研发的应用于上海石化渣油加氢装置循环氢压缩机的干气密封，其密封压力可达15.8MPa。在槽型

6、方面的研究，螺旋槽以其优良的气膜刚度最早被国外所开发利用，但该种槽型只适用于主机单向转动。后来又研究发明了可以双向运行的干气密封槽型，比如U型槽、燕尾槽、T型槽等等。国内对于槽型也有较深入的研究。例如四川日机新研发的J20槽型成功应用于乙烯三机干气[3]密封，打破了国外在该领域密封技术的长期垄断，填补了国内空白，主要技术指标达到了国外同类产品先进水平。1.2氨压缩机组概况简介图1单向运行槽和双向运行槽表1氨压缩机组主要性能参数及干气密封设计要求最大连续转速低压缸压力(进口/出口)低压缸温度(进口出口)高压缸压力(进口/口)高压缸温度(进口/出口)机组旋向(r/min)(MP

7、aA)(℃)(MPaA)(℃)单向124060.07/0.409-36/115.90.384/1.7530.7/125.7静态允许泄漏量滞留压力(MPaA)密封轴径(mm)密封设计压力(MPaA)密封设计温度(℃)全速允许泄漏量(Nm−/h)(Nm−/h)2.2133/1322.2-40～1800.21.5178 

8、 2017年8月其节流作用，限制漏出气体的量。当主机停车时，在弹簧力作用担压缩机泄漏的主密封，次级密封起到安全备用密封的作用。下密封坝紧贴静环，从而对气体起到静密封的作用。当首级密封失效时，次级密封则起