干气密封原理及使用教学提纲.ppt

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1、干气密封原理及使用烯烃组于建丰7/27/202111.干气密封的发展2.干气密封的特点及技术3.干气密封的结构及原理4.几种常见的干气密封5.反再机组采用的干气密封6.干气密封的使用及注意事项7/27/20212干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上通过对机械密封进行根本性改进发展起来的一种新非接触式密封，实际上主要就是通过在机械密封动环上增开了动压槽以及随之相应设置了辅助系统而实现密封端面的非接触运行。英国的约翰克兰公司于上世纪70年代末期率先将干气密封应用到海洋平台的气体输送设备上并获得成功。干气密封最初是为解决高速离心式压缩机轴端密封问题而出现的，由于密封非接触式运行，

2、因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，特别适合做为高速高压设备的轴端密封。目前诸多大型离心式压缩机轴封均采用了干气密封技术。我部门的大型机组也选用了此技术。7/27/202141.干气密封的由来这是由于在压缩机密封端面存在着气膜而不是液膜，所以成为气体机械密封。在国外成为DryGasseals,意思是无液体润滑的气体密封，直译为中文就是干气密封。7/27/20215二、干气密封技术的特点2.干气密封的特点★非接触式密封，动静环被气膜隔开，操作能耗极小，属于节能型密封，使用寿命较长；★省去了庞大的密封油系统，降低了成本；★操作简单，可靠性高；★运行费用和维修费用较低，占地面积小；★结构复杂

3、，技术难度大，要求制造和安装精度高，气源清洁度高。7/27/20216三、干气密封技术基本结构原理7/27/20217一般来讲，典型的干气密封结构包含有静环、动环组件（旋转环）、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等零部件。静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合，如下图所示7/27/20218动环7/27/20219旋转方向旋转方向7/27/2021107/27/2021117/27/202112基本原理：随着转子转动，气体被向内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压

4、力。该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用，从而加大开启静环与动环组件间气隙的能力。反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝，对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离，保持一个很小的间隙，一般为3微米左右。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。7/27/2021137/27/202114在正常情况下，密封的闭合力等于开启力。当受到外来干扰（如工艺或操作波动），气膜厚度变小，则气体的粘性剪力增大，螺旋槽产生的流体动压效应增强，促使气膜压力增大，开启力随之增大，为保

5、持力平衡密封恢复到原来的间隙；反之，密封受到干扰气膜厚度增大，则螺旋槽产生的动压效应减弱，气膜压力减小，开启力变小，密封恢复到原来的间隙。因此，只要在设计范围内，当外来干扰消除后，密封总能恢复到设计的工作间隙，即干气密封具有自我调节的功能而保证运行稳定可靠。7/27/2021157/27/202116干气密封图片实例※单端面干气密封※双端面干气密封※串联式干气密封※带中间进气的串联式干气密封7/27/202117四、干气密封的型式7/27/2021181.单端面干气密封—TM02B单端面干气密封适用于少量工艺气泄漏到大气中无危害的工况。如二氧化碳压缩机、氮气压缩机等。7/27/202119

6、2.双端面干气密封—TM02A双端面干气密封相当于面对面布置的两套单端面密封，有时两个密封分别使用两个动环。它适用于没有火炬条件，允许少量阻封气进入工艺介质中的情况。在两组密封之间通入氮气作阻塞气体而成为一个性能可靠的阻塞密封系统，控制氮气的压力使其始终维持在比工艺气体压力高0.2~0.3MPa的水平，这样密封气泄漏的方向总是朝着工艺气和大气，从而保证了工艺气不会向大气泄漏。双端面干气密封可以用在绝大多数离心泵的轴封上。7/27/202120双端面干气密封的特点：1.用“气体阻塞”替代传统的“液体阻塞”原理，即用带压密封气替代带压密封液，保证工艺介质实现“零逸出”；2.整套密封非接触运行，

7、其功率消耗仅为传统双端面密封的5%，使用寿命比传统密封长5倍以上；流程。7/27/2021213.结构简单的辅助系统，保证工艺介质不受污染及工艺介质不向大气泄漏，彻底摆脱了传统双端面机械密封对油系统的依赖。4.密封气采用氮气或仪表空气，其压力高于介质0.2~0.3MPa。5.需要一定压力的气源，气源压力至少高于介质压力0.2MPa;6.双端面干气密封缺点：有微量气体进入工艺7/27/2021227/27/2021233.