改造方案:密封结构:采用双端面干气密封进行改造,气源为氮气。由于液环真空泵本身的输送介质为氮气,因此允许干气密封气源氮气在发生轻微泄漏情况下进入液环真空泵。干气密封本体采用集装式结构,可看作由两套单端面密封背靠背布置,为节省轴向空间,内侧密封与外侧密封共用一个动环兼弹簧座;静环采用进口碳石墨,与弹簧相连作为轴向补偿环;动环为硬质合金,螺旋槽刻于动环上。整套干气密封的旋转组件与静止组件集成一体,保证现场安装方便,定位准确。随着材料科学的发展,新型合成材料被广泛应用于干气密封,提高了耐磨性和抗腐蚀性。云南釜用干气密封标准
随着更可靠密封技术的不断提出和发展,干气密封技术已经逐渐被部分炼化企业应用到关键设备的密封方式中。干气密封是一种非接触式的机械密封,结构与普通机械密封相似,不同点是在密封端面上加工出微米量级浅槽,通过气体作用在密封端面形成气膜,达到端面的非接触状态。干气密封通过“以气封气”或“以气封液”的方式实现工艺介质的零泄漏和零污染,具有运行稳定可靠、维护成本低、使用寿命长等优点,因此将液环真空泵的传统机械密封改造为干气密封,可以克服传统机械密封的不足,保证设备安全平稳运行。北京原装干气密封制造商在石油和天然气行业,干气密封能够有效防止挥发性有机化合物(VOCs)的泄漏。
单端面的密封:单端面的密封主要用于没有危险的气体,如空气、氮气、二氧化碳等等双端面的密封:适用于有毒或含颗粒的工艺气和压缩机入口压力低的情况。也常用于富气、解析气压缩机及各种改造的氨冰机。串联式密封:带中间迷宫的串联式干气密封用于有毒、可燃性和危险气体。静环材料一般采用:碳石墨:1)浸金属;2)浸树脂 (如强腐蚀性介质);3)碳化硅+碳/碳化硅+DLC (如超高压);动环材料一般采用:碳化钨:1)钴基;2) 镍基。碳化硅:1)反应烧结(不用);2)常压烧结(或称无压烧结);3)液相烧结 – 超高压;其中,碳化钨韧性好,强度高,钴基不耐腐,蚀镍基抗腐蚀性较好;碳化硅材料则是抗腐蚀性好,但易碎, 怕磕碰、易缺边。
干气密封与机械密封性能比较:机械密封是一种传统的密封型式,其特点是密封结构简单,技术成熟,加工精度要求不太高。其缺点是泄漏率高,故障频发。干气密封是目前先进的一种非接触密封型式,与传统的机械密封形式相比较,采用干气密封技术,主要具备以下优势:1)采用干气密封技术,可有效提高密封的质量与使用时间,确保设备安全、可靠、稳定运行。2)采用干气密封技术,能源消耗较小。3)干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠,操作简单,在使用过程中不需要任何维护手段。4)采用干气密封技术,泄漏量较少,应用效果良好。随着市场竞争加剧,越来越多制造商开始重视干气密闭技术,以增强产品竞争力。
工作原理:干气密封环的密封面如图2所示。泵轴旋转带动静环、动环进行相对旋转运动时,密封面动压槽内会吸入密封气体,通过密封堰的节流作用,密封面内的气体会被压缩,使得气体压力升高,密封面在气体压力作用下被推开,达到非接触状态。此时密封面内气体压力与工作介质作用力、弹簧力形成的闭合力达到平衡,因此,密封气体在两个密封面间形成一层稳定的薄气膜。通过理论研究与实践证明,此气膜厚度一般在3 μm左右,变化微小,具有良好的气膜刚度,能够保证干气密封运转可靠稳定。对于易燃易爆介质,使用干气密闭可以降低事故发生风险,确保操作安全。北京集装式干气密封尺寸
在航天及航空领域,干气密封被用来保证关键系统的安全性和可靠性,非常重要。云南釜用干气密封标准
在动力平衡条件下,作用在密封上的力如图3所示。闭合力Fc,是气体压力和弹簧力的总和。开启力Fo是由端面间的压力分布对端面面积积分而形成的。在平衡条件下Fc=Fo,运行间隙大约为3微米,如果由于某种干扰使密封间隙减小,则端面间的压力就会升高,这时,开启力Fo大于闭合力Fc,端面间隙自动加大,直至平衡为止。如图4所示。类似的,如果扰动使密封间隙增大,端面间的压力就会降低,闭合力Fc大于开启力Fo,端面间隙自动减小,密封会很快达到新的平衡状态,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。云南釜用干气密封标准