福建雙端面干氣密封結(jié)構(gòu)

在某些特殊工況下，如不允許工藝介質(zhì)泄漏到大氣中，同時也不允許阻封氣進(jìn)入工藝介質(zhì)，我們可以考慮在串聯(lián)式干氣密封的兩級之間增加迷宮密封。這種設(shè)計對于易燃、易爆或危險性大的介質(zhì)氣體，如H2壓縮機(jī)、H2S含量較高的天然氣壓縮機(jī)、乙烯和丙烯壓縮機(jī)等，可以實現(xiàn)完全無外漏的密封效果。在這種結(jié)構(gòu)中，主密封氣除了使用工藝氣本身外，還需引入另一路氮氣作為第二級密封的使用氣體。一級密封泄漏的工藝氣體將被氮氣完全引入火炬進(jìn)行燃燒處理，而二級密封漏入大氣的則是氮氣。這樣一來，在主密封失效時，第二級密封能夠發(fā)揮輔助安全作用。干氣密封在氨氣壓縮機(jī)中，防介質(zhì)泄漏污染，符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。福建雙端面干氣密封結(jié)構(gòu)

通常干氣體密封與機(jī)械接觸式密封有著相似的剖面外形，密封是在與轉(zhuǎn)動相垂直的平面內(nèi)實現(xiàn)。干氣體密封公用面結(jié)構(gòu)主要有四種形式：扁平密封塊、臺階形密封塊、楔形密封塊和螺旋槽表面。本文以螺旋槽式氣體密封為例，簡要介紹干氣體密封的結(jié)構(gòu)特點、工作原理和維護(hù)要求等?；窘Y(jié)構(gòu)：干氣體密封結(jié)構(gòu)示意如圖1。動環(huán)端面槽型示意見圖2。干氣體密封主要由動、靜兩部分組件組成。靜止部分包括由O形環(huán)密封的靜環(huán)（主環(huán)）、加載彈簧及固定靜環(huán)的不銹鋼夾持套（固定在壓縮機(jī)機(jī)殼內(nèi)）。動環(huán)（又稱配對環(huán)）組件由一夾緊套和一鎖定螺母（保持軸向定位）等部件安裝在旋轉(zhuǎn)軸上隨軸高速旋轉(zhuǎn)，動環(huán)一般由硬度高、剛性好且耐磨的鎢、硅硬質(zhì)合金制造。螺旋槽式干氣密封設(shè)計的特別之處是在動環(huán)表面加工出一系列螺旋狀溝槽，深度般為0.0025~0.01mm。在靜止條件下，由于靜環(huán)也就是主環(huán)上的彈性負(fù)荷，使動環(huán)與靜環(huán)保持相互接觸。山西壓縮機(jī)干氣密封特點干氣密封的啟停過程平穩(wěn)，在變頻壓縮機(jī)中減少密封面磨損。

干氣密封設(shè)計特點：在干氣密封的設(shè)計中， 動壓螺旋槽是關(guān)鍵的一環(huán)。這種螺旋槽通常被精心加工在動環(huán)表面上，從外部逐漸向內(nèi)螺旋深入至特定位置，槽深控制在4至10微米之間。當(dāng)動環(huán)隨著軸的旋轉(zhuǎn)而運動時，密封氣體被螺旋槽從外緣擠入槽內(nèi)。值得注意的是，螺旋槽的設(shè)計并未直接連通至密封端面的內(nèi)緣，從而產(chǎn)生了一種泵送效應(yīng)。在槽的根部，氣體被不斷壓縮，并在端面的反方向積累了足夠的開啟力。當(dāng)這種開啟力超越了由彈簧和介質(zhì)共同作用形成的閉合力時， 密封端面便會被有效地打開，確保了氣體的順暢通過。

干氣密封的主要屬性：動密封的典型表示：干氣密封（Dry Gas Seal）本質(zhì)上屬于動密封，其設(shè)計初衷是解決旋轉(zhuǎn)軸與固定殼體之間的介質(zhì)泄漏問題。與靜密封（如O型圈、墊片）不同，干氣密封的密封面之間存在相對運動：1. 動態(tài)特性：密封動環(huán)隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)（通常轉(zhuǎn)速達(dá)5000-20000 rpm），靜環(huán)固定在殼體上，兩者間隙只3-10微米（據(jù)API 617標(biāo)準(zhǔn)），通過氣膜實現(xiàn)非接觸密封。2. 功能場景：專門使用于離心壓縮機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，需持續(xù)適應(yīng)軸系振動、軸向竄動等動態(tài)工況。干氣密封在航空航天領(lǐng)域也得到了普遍應(yīng)用，以確保飛行器內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定。

干氣密封工作原理：一般來講，典型的干氣密封技術(shù)，包含了靜環(huán)、動環(huán)(旋轉(zhuǎn)環(huán))、副密封0形圈、靜密封、彈簧和彈簧座等。靜環(huán)位于彈簧座內(nèi)，用副密封0形圈密封。彈簧在密封無負(fù)荷狀態(tài)下使靜環(huán)與固定在軸上動環(huán)(旋轉(zhuǎn)環(huán))配合。這類密封與機(jī)械密封的區(qū)別在于，它是一種氣膜潤滑的流體動、靜壓相結(jié)合的非接觸式機(jī)械密封。動環(huán)與靜環(huán)配合表面具有很高的平面度和光潔度，通常在動環(huán)表面上加工有一系列的特種槽。隨著轉(zhuǎn)動，氣體被向內(nèi)泵送到槽的根部，根部以外的無槽區(qū)稱為密封壩。密封壩對氣體流動產(chǎn)生阻力作用,增加氣體膜壓力。配合表面之間產(chǎn)生的壓力，使靜環(huán)表面與動環(huán)脫離，保持一個很小的間隙。當(dāng)由氣體壓力和彈簧力產(chǎn)生的閉合壓力與氣體膜的開啟壓力相等時,便建立了穩(wěn)定的平衡間隙。在有效確保動力平衡的基礎(chǔ)上，密封中產(chǎn)生的作用力狀況。干氣密封的安裝空間小，在緊湊式機(jī)組中節(jié)省設(shè)備布局面積。福建雙端面干氣密封結(jié)構(gòu)

干氣密封安裝時需精確對中，在往復(fù)式壓縮機(jī)中確保密封性能穩(wěn)定。福建雙端面干氣密封結(jié)構(gòu)

閉合力Fc，即彈簧力與氣體壓力之間的總和。其中，開啟力Fo通過端面之間分布的壓力，對端面的面積形成積分。在平衡狀態(tài)下，F(xiàn)c=Fo;其中運行的間隙約3微米。如果由于受到干擾作用，造成密封的間隙逐漸降低，此時端面之間的壓力就會有所升高，此時Fc>Fo，端面之間的間隙也會有所降低，則密封就會達(dá)到一種全新平衡狀態(tài)。通過該機(jī)制的運行，可在動環(huán)組件與靜環(huán)組件之間形成較為穩(wěn)定的氣體薄膜，在一定的動力條件下，可實現(xiàn)端面之間的平衡狀態(tài)，同時由于彼此分離、沒有接觸，因此不容易造成損，極大延長使用壽命。福建雙端面干氣密封結(jié)構(gòu)