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,如图上所示。在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有其先进独特的方法。配合表面平面度和光洁度很高,动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽。这种机制将在静环和动环组件之间产生一层稳定性相当高的气体薄膜,使得在一般的动力运行条件下端面能保持分离、不接触、不易磨损,延长了使用寿命。市场上已经出现了一系列针对不同需求的 干气密封产品,为用户提供更多选择空间。四川泵用干气密封厂商
干气密封工作原理:如图,对于螺旋槽干气密封,其工作原理是靠流体静压力、弹簧力与流体动压力之间的平衡。当密封气体注入密封装置时,使动、静环受到流体静压力的作用。而流体的动压力只是在转动时才产生。当动环随轴转动时,螺旋槽里的气体被剪切从外缘流向中心,产生动压力,而密封堰对气体的流出有抑制作用,使得气体流动受阻,气体压力升高,这一升高的压力将挠性安装的静环与配对动环分开,当气体压力与弹簧力恢复平衡后,维持一较小间隙,形成气膜,膜厚一般为3-5μm,使旋转环和静止环脱离接触,从而端面几乎无磨损,同时密封工艺气体。压缩机干气密封原理通过优化设计和材料选择,可以进一步降低干气密闭系统的摩擦损失,提高能源利用率。
干气密封控制系统说明:流程说明:干气密封控制系统是密封的重要组成部分。它由密封气过滤单元和泄漏监测单元组成,为干气密封长期稳定运行提供保障。过滤单元:外部氮气由G1 进入控制系统;首先经过截止阀V1(控制管网氮气进入系统);经过过滤器F1(精度为1μm,为干气密封提供干净的气体);经过减压阀V2,(减压到所需压力0.5MPa,为干气密封提供稳定的密封气);再经过单向阀V3(防止主密封失效后,介质反串到氮气网管);由G2 进入干气密封和主密封形成的密封腔(形成一个带压的干气密封腔,为主密封提供背压,延长主密封的使用寿命)。
开槽的密封面,分为两个功能区,外区域和内区域,气体进入开槽的外区域这些槽将压缩进入的气体,在槽根部形成局部的高压区,使端面分开,并形成一定厚度的气膜,为了获得必要的泵送效应,动压槽必须开在高压侧。开槽的密封间隙内的压力增加对干气密封的工作是至关重要的,它将保证即使在轴向载荷较大的情况下,密封也能形成一个不被破坏的稳定气膜。密封的内区域(即坝区) 是平面的,靠它的节流作用而限制了泄量。密封工作时端面气膜形成的开启力与由弹簧和介质作用力形成的闭合力达到平衡,从而实现了非接触运转。干气密封的弹簧力是很小的。主要目的是当密封不受压或不工作时能确保密封的闭合,防止意外发生 。对于大型工业设施而言,定期进行干气密闭系统的性能评估是保障生产安全的重要环节。
干气密封控制系统,为了保证干气密封运行的可靠性,每套干气密封都有与之相匹配的监测控制系统,使得密封工作在较佳设计状态,当密封失效时系统能及时报警,有利于维修工人以较快速度处理现场事故。下面以典型的串联式干气密封系统为例做简单介绍。下图为该系统示意简图。该密封正常运行时是由机组出口端引出一股气,经过两级过滤器(过滤精度3μm)后成为干燥、洁净的气体作为干气密封的缓冲气进入密封腔。控制其压力稍高于正常运行时的参考气管工艺气压力(通常50KPa),其作用是阻挡未净化工艺气中的粉尘、凝缩油等杂质进入密封端面对干气密封的正常工作产生不利的影响。系统由一差压变送器测量缓冲气与参考气之间的差压,信号通过电气转换控制安装在缓冲气入口处的气动薄膜调节阀,以调节缓冲气的入口压力使其维持与参考气的恒定压差。进入密封腔的缓冲气的绝大部分通过梳齿密封回到工艺气内。剩余的一小部分通过头一级干气密封的端面漏出,称为一级泄漏气。当中的大部分被引入火炬安全的燃烧掉。随着全球经济一体化,国际市场对高性能干气密闭产品的需求日益增长,为企业开辟新机遇。山东防水干气密封市价
使用干气密封后,可以明显降低能耗,提高生产效率,是现代工业的重要选择之一。四川泵用干气密封厂商
中间带迷宫的串联密封:如果不允许工艺介质泄漏到大气中且也不允许缓冲气泄漏到工艺介质中,此时串联结构的两级密封间可加一级迷宫密封。该结构用于易燃、易爆、危险性大的介质气体,可以做到完全无外漏。如H2压缩机、H2S含量较高的天然气压缩机、乙烯、丙烯、氨压缩机等。该结构所用气体除用工艺气本身以外,还需另引一路氮气作为第二级密封的使用气体。通过主密封泄漏出的工艺气体被氮气全部引入火炬燃烧。而通过二级密封漏入大气的全部为氮气。当主密封失效时,第二级密封同样起到辅助安全密封的作用。该结构相对较复杂,但由于其可靠性较高,目前在中高压的离心压缩机轴封中已成为标准配置。四川泵用干气密封厂商