干氣密封的典型結(jié)構(gòu):對(duì)于不同的工況條件,可采用不同的干氣密封總體結(jié)構(gòu)形式。實(shí)際應(yīng)用中,用于離心壓縮機(jī)的干氣密封主要有下面四種結(jié)構(gòu)形式:1、單端面密封,單端面密封主要用于不屬于危險(xiǎn)性的氣體,即允許少量介質(zhì)氣體泄漏到大氣環(huán)境中的場(chǎng)合。密封所用氣體為工藝氣本身。國(guó)內(nèi)引進(jìn)機(jī)組中的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)多用此種類(lèi)型。2、串聯(lián)密封,串聯(lián)式干氣密封是一種操作可靠性較高的密封結(jié)構(gòu),典型應(yīng)用是允許少量介質(zhì)氣體泄漏到大氣中的工況。在石油化工企業(yè)的引進(jìn)機(jī)組中使用較多。對(duì)于高溫蒸汽系統(tǒng),干氣密封展現(xiàn)出突出的耐熱性能,是傳統(tǒng)密封方式無(wú)法比擬的選擇。防水干氣密封
壓縮機(jī)工作時(shí),動(dòng)環(huán)隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng),氣體被引入動(dòng)壓槽,引入溝槽內(nèi)的氣體在被壓縮的同時(shí),遇到密封堰的阻攔,壓力進(jìn)一步升高。這一壓力克服靜環(huán)后面的彈簧力和作用在靜環(huán)上的流體靜壓力,把靜環(huán)推開(kāi),使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)之間的接觸面分開(kāi)而形成一層穩(wěn)定的動(dòng)壓氣膜,此氣膜對(duì)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的密封面提供充分的潤(rùn)滑和冷卻。氣膜厚度一般為幾微米,這個(gè)穩(wěn)定的氣膜使密封端面間保持一定的密封間隙。氣體介質(zhì)通過(guò)密封間隙時(shí)靠節(jié)流和阻塞的作用而被減壓,從而實(shí)現(xiàn)氣體介質(zhì)的密封,幾微米的密封間隙會(huì)使氣體的泄漏率保持較小。深圳波紋管干氣密封對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施而言,干氣密封能夠明顯減少停機(jī)時(shí)間,從而提升整體產(chǎn)值。
干氣密封具有下面一些特點(diǎn):1、非接觸式密封,動(dòng)靜環(huán)被氣膜隔開(kāi),操作能耗極小,屬于節(jié)能型密封,使用壽命較長(zhǎng);2、省去了龐大的密封油系統(tǒng),降低了成本;3、操作簡(jiǎn)單,可靠性高;4、運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用較低,占地面積小;5、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)難度大,要求制造和安裝的精度高,氣源清潔度高的。干氣密封的工作原理:干氣密封和普通平衡型機(jī)械密封相似,也由靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組成。其中,靜環(huán)由彈簧加載,并靠O型圈輔助密封。當(dāng)端面外側(cè)開(kāi)設(shè)有流體動(dòng)壓槽的動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí),流體動(dòng)壓槽把外徑側(cè)(稱(chēng)之為上游側(cè))的高壓隔離氣體泵入密封端面之間,由外徑至槽徑處氣膜壓力逐漸增加,在摩擦副之間形成很薄的一層氣膜,這層在非接觸狀態(tài)下所形成的氣膜完全阻塞了相對(duì)低壓的密封介質(zhì)泄漏通道,實(shí)現(xiàn)了密封介質(zhì)的零泄漏或零逸出。
基本結(jié)構(gòu):干氣體密封結(jié)構(gòu)示意如圖1。動(dòng)環(huán)端面槽型示意見(jiàn)圖2。干氣體密封主要由動(dòng)、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(dòng)環(huán)(又稱(chēng)配對(duì)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(dòng)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(jì)的特別之處是在動(dòng)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(dòng)環(huán)與靜環(huán)保持相互接觸。在某些情況下,干氣密閉還可以用于真空環(huán)境中,有效保護(hù)設(shè)備內(nèi)部不受外界影響。
干氣密封,干氣密封是一種新型的非接觸軸封,于20世紀(jì)70年代中期由美國(guó)的約翰·克蘭密封公司研制開(kāi)發(fā),較早應(yīng)用于離心式壓縮機(jī)上。與其他密封相比,干氣密封具有泄漏量少、摩擦磨損小、壽命長(zhǎng)、能耗低、操作簡(jiǎn)單、密封穩(wěn)定性和可靠性明顯提高、維修量低、被密封的流體不受油污染等特點(diǎn)。為干氣密封結(jié)構(gòu)示意,干氣密封與機(jī)械密封在結(jié)構(gòu)上并無(wú)太大區(qū)別,也有動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧等組成,不同之處在于其動(dòng)環(huán)端面開(kāi)有氣體動(dòng)壓槽。動(dòng)環(huán)密封面分為兩個(gè)功能區(qū),即外區(qū)域和內(nèi)區(qū)。如圖2所示,外區(qū)域由動(dòng)壓槽和密封堰組成,內(nèi)區(qū)域又稱(chēng)密封壩,是指動(dòng)環(huán)的平面部分。在設(shè)計(jì)干氣密封時(shí),應(yīng)充分考慮工作介質(zhì)特性,以選用合適的材料和結(jié)構(gòu)形式。湖北釜用干氣密封類(lèi)型
干氣密封在核電站中的應(yīng)用也越來(lái)越普遍,為核能安全提供了保障措施。防水干氣密封
單向槽反轉(zhuǎn):對(duì)于單旋向螺旋槽干氣密封不能反轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn)則產(chǎn)生負(fù)氣膜反力,導(dǎo)致密封端面壓緊,致密封損壞失效。在干氣密封使用過(guò)程中由于安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端裝反、機(jī)組停車(chē)不可避免存在反轉(zhuǎn)工況等存在,導(dǎo)致密封損壞,嚴(yán)重時(shí)環(huán)直接碎裂。低速工況長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行:在開(kāi)機(jī)或低速暖機(jī)工況過(guò)程中,由于機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,干氣密封沒(méi)有產(chǎn)生足夠的流體動(dòng)壓力,沒(méi)有形成氣膜,容易導(dǎo)致密封磨損,嚴(yán)重時(shí)環(huán)直接碎裂。因此,在開(kāi)機(jī)過(guò)程中,不宜長(zhǎng)時(shí)間低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中,應(yīng)該保持轉(zhuǎn)速恒定,調(diào)轉(zhuǎn)速時(shí)盡可能緩慢操作,以避免轉(zhuǎn)速波動(dòng)太大對(duì)干氣密封產(chǎn)生不良的影響。防水干氣密封
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