應用:干氣密封在P2202 A/B泵上的應用:P2202 A/B泵是中石化安慶分公司化肥部低溫甲醇沖洗裝置上再吸收塔循環(huán)泵,介質(zhì)為富H2S甲醇,設(shè)備型號: 10×12-21N,它是臥式單級泵,采用機械密封。P2202 A/B泵原機械密封為國外進口機械密封。密封液采用乙醇,由于泵的工藝介質(zhì)(甲醇)中含有較多的雜質(zhì)顆粒(大多由于管道腐蝕所產(chǎn)生),使得機械密封的摩擦副端面磨損嚴重,機械密封壽命很短,需經(jīng)常對甲醇泵機械密封進行更換,造成維修工作量大、維修費用高。在這種情況下,2008年4月對甲醇泵機械密封進行改造。隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,對高效、環(huán)保型干氣密封產(chǎn)品的需求不斷增加。貴州單端面干氣密封類型

無迷宮串聯(lián)干氣密封:無迷宮串聯(lián)干氣密封結(jié)構(gòu)是一種操作可靠性較髙的干氣密封結(jié)構(gòu),如圖13-9所示。它本體結(jié)構(gòu)簡單且只需要一個相當簡單的氣體支持系統(tǒng)。典型應用是介質(zhì)氣體少量泄漏到大氣中是容許的工況。在串聯(lián)結(jié)構(gòu)中,兩個單端面密封被前后放置形成兩級密封。介質(zhì)側(cè)密封( 一級密封)和大氣側(cè)密封( 二級密封)都能夠承受全部壓力差。在一般的操作中,介質(zhì)側(cè)的一級密封承受了全部壓差。介質(zhì)側(cè)一級密封和大氣側(cè)二級密封之間的泄漏(一級泄漏氣)通過接口引到火炬。大氣側(cè)二級密封所承受的壓力與火炬壓力相同 ,因此介質(zhì)泄漏到大氣側(cè)和到排氣口的量幾乎為零。此結(jié)構(gòu)使用過程中,當主密封失敗時,大氣側(cè)二級密封可作為安全密封承擔密封能力,保證介質(zhì)不會泄漏到大氣中。此種密封的應用范圍為 :溫度-60~200°C; 壓力≤10MPa; 線速度≤180m/s 應用領(lǐng)域主要包括天然氣管線壓縮機等。貴州單端面干氣密封類型干氣密封的性能直接影響到整個系統(tǒng)的運行效率,因此必須重視其設(shè)計與選型。

由于密封腔與工藝氣腔有壓差,對于串聯(lián)式結(jié)構(gòu)來講大部分經(jīng)除濕、過濾的密封氣流經(jīng)工藝氣拉別令密封進入壓縮機,只有一小部分密封氣流經(jīng)密封面之間,成為泄漏氣體;對于并聯(lián)式雙端面密封來講,密封氣流經(jīng)兩個密封面之間,成為泄漏氣體。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)主密封氣又分一級主密封氣(內(nèi)側(cè)端面)、二級主密封氣(外側(cè)端面),內(nèi)側(cè)端面起主要密封作用,外側(cè)端面是個安全密封,當內(nèi)側(cè)主密封突然失效時,危險介質(zhì)不會發(fā)生大量外泄,造成安全事故。一級主密封氣使用工藝介質(zhì)或氮氣,二級主密封氣只能使用惰性氣體(氮氣)。
通常干氣體密封與機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、工作原理和維護要求等。基本結(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(固定在壓縮機機殼內(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)上的彈性負荷,使動環(huán)與靜環(huán)保持相互接觸。干氣密封無需潤滑液,適合處理易燃易爆介質(zhì)的設(shè)備,安全性高。

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標準),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、燃氣輪機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備,需持續(xù)適應軸系振動、軸向竄動等動態(tài)工況。干氣密封在丙烷壓縮機中,耐低溫性能好,密封效果不受溫度影響。重慶串聯(lián)式干氣密封型號
干氣密封在油田伴生氣壓縮機中,適應高含硫氣體,耐腐蝕性能好。貴州單端面干氣密封類型
干氣密封的基本原理:干氣密封,這一新型的非接觸式軸封技術(shù),起源于六十年代末期的氣體潤滑軸承概念,其中螺旋槽密封技術(shù)尤為引人注目。盡管其外形結(jié)構(gòu)與機械密封相似,同樣包含動環(huán)、靜環(huán)、彈簧、密封圈及彈簧座等組件,但干氣密封的原理卻大相徑庭。如圖1所示,干氣密封環(huán)既可是動環(huán)也可是靜環(huán),其密封面經(jīng)過精細研磨和拋光,并布設(shè)有流體動壓槽。當動、靜環(huán)作相對旋轉(zhuǎn)時,密封氣體被吸入動壓槽內(nèi)。由于密封堰的節(jié)流作用,進入密封面的氣體被壓縮,壓力隨之升高。在這層氣體膜的壓力作用下,密封面被輕微推開,與氣體靜壓力和彈簧力共同形成平衡。此時,兩個密封面之間流動的氣體形成了一層極薄且穩(wěn)定的氣膜(理論和實踐均證明,該氣膜厚度大約為3μm),它不僅厚度穩(wěn)定,還具備良好的氣膜剛度,從而確保了密封運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定可靠。貴州單端面干氣密封類型
當動環(huán)(其端面外側(cè)開設(shè)有流體動壓槽)旋轉(zhuǎn)時,這些流體動壓槽會將在外徑側(cè)的高壓隔離氣體泵入密封端面之間。隨著氣膜從外徑向槽徑處移動,其壓力逐漸升高;而從槽徑向內(nèi)徑處移動時,氣膜壓力則逐漸降低。隨著端面膜壓的逐漸增加,開啟力逐漸超過閉合力,從而在摩擦副之間形成一層極薄的氣膜,使密封在非接觸狀態(tài)下得以運行。這一氣膜有效地阻斷了相對低壓的密封介質(zhì)泄漏通道,實現(xiàn)了零泄漏或零溢出的密封效果。由于密封端面通常充入氮氣,因此這種密封方式也被稱為氮氣密封。由于其非接觸式的密封方式和氣體潤滑特性,干氣密封需要配備供氣系統(tǒng),但同時也帶來了長壽命、高可靠性、低能耗以及低運行維護費用等優(yōu)勢。干氣密封的能耗只為機械密封的...