干氣密封主要元件的一般要求:1、 硬質材料密封環密封端面平面度不大于0.0006mm,粗糙度Ra值不大于 0.2um,軟質材料密封環密封端面平面度不大于0.0009mm,粗糙度Ra值不大于 0.2um,靜止環密封端面與副密封O形橡膠圈接觸部位表面粗糙度Ra值不大于 0.8um,旋轉環兩端面的平行度0.005mm。2、密封環端面不得有裂紋、雜質、氣孔、磕碰等缺陷。3、靜密封O形橡膠圈槽與靜密封0形橡膠圈接觸部位表面粗糙度Ra值不大于1.6um。4、O形橡膠圈尺寸系列及公差按GB 3452.1-2005的規定,膠料的物理化學性能要求按JB/T 7757.2-2-2006的規定,O形橡膠圈可采用高于GB 3452.1-2005及JB/T 7757.2-2006的國外標準0形橡膠圈。5、彈簧的技術要求應符合JB/T 11107-2011的規定,同一套密封中各彈簧之間的自由高度差不大于0.5mm。6、石墨環需做氣壓試驗,試驗壓力為0.3MPa持續10min不應有破裂和滲漏現象。為了適應不同介質的特性,干氣密封的材料選擇非常關鍵,需考慮耐溫、耐腐蝕等因素。河南干氣密封輔助系統
干氣密封根據不同工況條件,可采用以下幾種密封形式:1.單端面密封結構,此結構可作為一種無泄漏結構選擇,主要用于中、低壓條件下,允許少量介質氣體泄漏到大氣環境中的場合。2.雙端面密封結構,雙端面密封主要采用面對面結構,有時兩個密封共用一個動環,通過采用惰性氣體作阻塞氣體而成為一個性能可靠的阻塞密封系統。由于密封熱量的產生,對于每一種工況, 操作極限必須通過計算。此結構,典型的應用是不允許介質泄漏到大氣側,主要用于石油化工行業和其他有害氣體壓縮機。3.串聯密封結構,串聯結構是一種操作可靠性較高的干氣密封結構,也是應用較普遍的一種結構形式。作為油和氣工業的標準結構,它是設計簡單且只需要一個相當簡單的氣體輔助系統。4.帶中間迷宮的串聯密封結構,主要應用于有毒、可燃性和危險氣體等不允許介質泄漏到大氣中的氣體的輸送,如H2壓縮機,H2S含量較高的天然氣壓縮機(酸氣),和乙烯、丙烯壓縮機。河南干氣密封輔助系統高效、經濟且環保是未來工業發展的趨勢,而干氣密閉正好契合這一理念。
閉合力和開啟力如下圖:間隙如果太小,則會使密封面發生接觸。因而干氣密封的摩擦熱不能散失,會很快引起密封端面的變形,從而使密封失效。常見的兩種槽型是:雙向的(U型)和單向的(V型)槽型。氣體介質就是通過密封間隙時靠節流和阻塞的作用而被減壓,從而實現氣體介質的密封,幾微米的密封間隙會使氣體泄漏率保持較小。① 單端面的密封,單端面的密封主要用于沒有危險的氣體,如空氣、氮氣、二氧化碳等等。② 雙端面的密封,適用于有毒或含顆粒的工藝氣和壓縮機入口壓力低的情況。也常用于富氣、解析氣壓縮機及各種改造的氨冰機。③ 串聯式密封,帶中間迷宮的串聯式干氣密封用于有毒、可燃性和危險氣體。
螺旋槽干氣密封的作用力圖,從圖上可以看出氣膜剛度是如何保證密封運轉的穩定性的。在正常情況下,密封的閉合力等于開啟力。當受到外來干擾(如工藝或操作波動),氣膜厚度變小,則氣體的粘性剪力增大,螺旋槽產生的流體動壓效應增強,促使氣膜壓力增大,開啟力隨之增大,為保持力平衡密封恢復到原來的間隙;反之,密封受到干擾氣膜厚度增大,則螺旋槽產生的動壓效應減弱,氣膜壓力減小,開啟力變小,密封恢復到原來的間隙。因此,只要在設計范圍內,當外來干擾消除后,密封總能恢復到設計的工作間隙,即干氣密封具有自我調節的功能而保證運行穩定可靠。衡量密封穩定性的主要指標就是密封產生氣膜剛度的大小,氣膜剛度是氣膜作用力的變化與氣膜厚度的變化之比,氣膜剛度越大,表明密封的抗干擾力越強,密封運行越穩定。這種密封方式通過氣體壓力形成密封效果,避免了傳統液體密封的不足之處,如腐蝕和污染。
干氣密封的工作原理,與其它機械密封相比,干氣密封在結構方面基本相同。其主要區別在于,干氣密封的一個密封環上面加工有均勻分布的淺槽,干氣密封能在非接觸狀態下運行就是靠這些淺槽在運轉時產生的流體動壓效應使密封面分開。干氣密封端面的槽形主要分單旋向和雙旋向兩大類。單旋向槽型在目前的壓縮機組上使用較多,常見的主要有以上幾種。單旋向槽型只可使用于單向旋轉的機組,在要求的旋向下才可產生開啟力,如反轉則產生負的開啟力而可能導致密封的損壞。但相對于雙旋向的槽型,它可形成更大的開啟力和氣膜剛度,產生更高的穩定性而更可靠的防止端面接觸。故在很低的轉速下和較大的振動下也可使用。在未來的發展中,可再生能源領域也將逐步引入更多干氣密閉技術以提高整體效能。湖南低溫干氣密封原理
在化工行業中,干氣密封能夠有效防止危險化學品泄漏,提高生產安全性與環境保護水平。河南干氣密封輔助系統
干氣體密封的輔助系統和浮環油膜密封比較,干氣體密封不需要復雜的輔助系統。只需要提供簡單的控制系統以監測密封的情況和自動停車的情況。圖7所示為一典型的干氣體密封輔助系統。潔凈的密封氣(可以是工藝氣,也可以是外設的氮氣)以高于壓縮機內被封工藝氣體的壓力由入口1注入到密封裝置,用以阻止壓縮機工藝氣體滲漏。在兩側干氣密封面間泄漏的工藝介質氣和隔離氣的混合氣經過壓力開關PSM (PAM)、限流孔板3和流量計4后,排放到主放空口,去火炬系統。隔離氣(氮氣)由入口2注入,用以保護密封部件免受污染和阻止工藝氣體泄漏,而靠近壓縮機外部的密封泄漏氣體主要為極少量的緩沖氣體,經次放空口5放空。壓縮機油泵運行前,必須將隔離氣體(氮氣)引入到干氣密封裝置,以防止密封部件和油接觸。壓縮機使用前,一般先注入潔凈的氮氣啟動和保護密封面,在壓縮機投入正常運行前,置換來自壓縮機出口的工藝氣,工藝氣必須經過過濾器過濾。河南干氣密封輔助系統