干氣密封的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述:干氣密封雖然在工作時(shí)端面為非接觸,但在開停車時(shí)仍會(huì)有短暫的接觸,這就要求配對(duì)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(qiáng)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(dòng)環(huán)槽一般加工在動(dòng)環(huán)表面。由于干氣密封在結(jié)構(gòu)上與普通機(jī)械密封差別不大,因此干氣密封的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在密封環(huán)端面槽形參數(shù)的設(shè)計(jì)上。干氣密封的理論基礎(chǔ)源于螺旋槽推力軸承,氣體的動(dòng)壓效應(yīng)服從于雷諾方程及納維爾-斯托克斯方程。干氣密封在二氧化碳?jí)嚎s機(jī)中,抗氣蝕能力強(qiáng),密封性能持久。深圳機(jī)械干氣密封怎么樣

隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),氣體被向內(nèi)泵送到螺旋槽的根部,根部以外的一段無槽區(qū)稱為密封壩。密封壩對(duì)氣體流動(dòng)產(chǎn)生阻力作用,增加氣體膜壓力。該密封壩的內(nèi)側(cè)還有一系列的反向螺旋槽,這些反向螺旋槽起著反向泵送、改善配合表面壓力分布的作用,從而加大開啟靜環(huán)與動(dòng)環(huán)組件間氣隙的能力。反向螺旋槽的內(nèi)側(cè)還有一段密封壩,對(duì)氣體流動(dòng)產(chǎn)生阻力作用,增加氣體膜壓力。配合表面間的壓力使靜環(huán)表面與動(dòng)環(huán)組件脫離,保持一個(gè)很小的間隙,一般為3微米左右。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(shí),便建立了穩(wěn)定的平衡間隙。貴州集裝式干氣密封廠商干氣密封在許多工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,能夠有效防止介質(zhì)泄漏,提升設(shè)備的安全性和可靠性。

在動(dòng)力平衡狀態(tài)下,作用在密封上的力分布。動(dòng)力平衡狀態(tài)下的力分布。其中,閉合力Fc是由氣體壓力和彈簧力共同構(gòu)成的,而開啟力Fo則是通過端面間的壓力分布對(duì)端面面積進(jìn)行積分來計(jì)算的。在平衡狀態(tài)下,這兩種力達(dá)到平衡,從而維持約3微米的運(yùn)行間隙。然而,當(dāng)密封間隙因某種原因而減小,導(dǎo)致端面間的壓力上升時(shí),開啟力Fo將超過閉合力Fc,這時(shí)端面間隙會(huì)自動(dòng)增大,直至重新達(dá)到平衡。類似地,當(dāng)密封間隙因某種擾動(dòng)而增大,使得端面間的壓力下降時(shí),閉合力Fc將超過開啟力Fo。在這種情況下,端面間隙會(huì)自發(fā)減小,直至重新達(dá)到平衡狀態(tài)。這種機(jī)制會(huì)在靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組件間形成一層穩(wěn)定性較佳的氣體薄膜。在常規(guī)的動(dòng)力運(yùn)行環(huán)境下,該薄膜能確保端面始終保持分離狀態(tài),從而避免接觸和磨損,進(jìn)而明顯延長(zhǎng)其使用壽命。此外,通過巧妙地組合上述結(jié)構(gòu)并輔以其他密封措施,可以演變出多種適用于實(shí)際工作環(huán)境的結(jié)構(gòu)類型,例如單端面干氣密封。此類密封方式特別適用于那些工藝氣體少量泄漏至大氣且無害的工況。
在動(dòng)力平衡條件下,作用在密封上的力如圖3所示。閉合力Fc,是氣體壓力和彈簧力的總和。開啟力Fo是由端面間的壓力分布對(duì)端面面積積分而形成的。在平衡條件下Fc=Fo,運(yùn)行間隙大約為3微米,如果由于某種干擾使密封間隙減小,則端面間的壓力就會(huì)升高,這時(shí),開啟力Fo大于閉合力Fc,端面間隙自動(dòng)加大,直至平衡為止。如圖4所示。類似的,如果擾動(dòng)使密封間隙增大,端面間的壓力就會(huì)降低,閉合力Fc大于開啟力Fo,端面間隙自動(dòng)減小,密封會(huì)很快達(dá)到新的平衡狀態(tài),這種機(jī)制將在靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組件之間產(chǎn)生一層穩(wěn)定性相當(dāng)高的氣體薄膜,使得在一般的動(dòng)力運(yùn)行條件下端面能保持分離、不接觸、不易磨損,延長(zhǎng)了使用壽命。干氣密封的技術(shù)不斷升級(jí),在未來新能源裝備中應(yīng)用前景廣闊。

帶中間進(jìn)氣的串聯(lián)式干氣密封:它適用于既不允許工藝氣泄漏到大氣中,又不允許阻封氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)的工況。如果遇不允許工藝介質(zhì)泄漏到大氣中,且也不允許阻封氣泄漏到工藝介質(zhì)中的工況,此時(shí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩級(jí)密封間可加迷宮密封。用于易燃、易爆、危險(xiǎn)性大的介質(zhì)氣體,可以做到完全無外漏。如H2壓縮機(jī)、H2S含量較高的天然氣壓縮機(jī)、乙烯、丙烯壓縮機(jī)等。該結(jié)構(gòu)所用主密封氣除用工藝氣本身以外,還需另引一路氮?dú)庾鳛榈诙?jí)密封的使用氣體。通過一級(jí)密封泄漏出的工藝氣體被氮?dú)馊恳牖鹁嫒紵?。而通過二級(jí)密封漏入大氣的全部為氮?dú)狻.?dāng)主密封失效時(shí),第二級(jí)密封同樣起到輔助安全密封的作用。在石油化工行業(yè),干氣密封被普遍應(yīng)用,以減少有害氣體的排放,保護(hù)環(huán)境。河北壓縮機(jī)干氣密封標(biāo)準(zhǔn)
干氣密封與軸承系統(tǒng)兼容性好,在整體機(jī)組中協(xié)同運(yùn)行更高效。深圳機(jī)械干氣密封怎么樣
設(shè)計(jì)與性能缺陷:另外,反壓?jiǎn)栴}也值得關(guān)注。它常出現(xiàn)在入口壓力較低的壓縮機(jī)組中。當(dāng)火炬線背壓超過密封端面上游的壓力時(shí),就會(huì)發(fā)生反壓現(xiàn)象,導(dǎo)致密封端面無法打開。 不良的機(jī)組/工藝條件,例如壓縮機(jī)進(jìn)入喘振狀態(tài)、機(jī)組振動(dòng)過大、軸位移持續(xù)波動(dòng)、機(jī)組聯(lián)鎖停車以及工藝氣的不穩(wěn)定等,都可能對(duì)密封性能產(chǎn)生不利影響。設(shè)計(jì)方面的缺陷,包括不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、干氣密封槽型設(shè)計(jì)以及干氣密封管線設(shè)計(jì)等,同樣會(huì)導(dǎo)致密封失效。在干氣密封技術(shù)中,一級(jí)密封和二級(jí)密封是兩種常見的密封形式,它們?cè)谠O(shè)計(jì)、功能和性能上存在一些明顯的差異。深圳機(jī)械干氣密封怎么樣
干氣密封與一般機(jī)械密封的平衡型集裝式結(jié)構(gòu)一樣,但端面設(shè)計(jì)有所不同,表面上有幾微米至十幾微米深的溝槽,端面寬度較寬。干氣密封工作時(shí),主密封氣為壓力0.7MPaG的管網(wǎng)低壓氮?dú)?,?jīng)過濾器過濾后,氣體的過濾精度達(dá)到1μm,經(jīng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)進(jìn)入密封腔體。為保證泵安全工作,當(dāng)?shù)獨(dú)獾膲毫Φ椭?.4MPaG時(shí),由自力式調(diào)節(jié)閥后安裝的壓力開關(guān)儀表控制甲醇泵聯(lián)鎖停機(jī)。干氣密封的前置緩沖是從泵的出口管路引過來的介質(zhì)液體—甲醇,經(jīng)過濾器過濾掉所含的雜質(zhì)顆粒后,充入干氣密封的前置緩沖液腔,以保護(hù)干氣密封的密封端面不會(huì)被泵內(nèi)臟的介質(zhì)污染。為了提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平,許多企業(yè)開始引入智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來監(jiān)控干氣密封狀...