透平压缩机干气密封基本原.ppt

此文件的知识产权为天津赛锐特公司所有，未经赛锐特公司书面许可，其内容不得被复制或泄漏,透平压缩机干气密封基本原理 天津赛锐特密封技术有限公司,气体压缩机密封,一台典型的透平压缩机包含两个介于轴承之间的集装式干气密封。,干气密封的定义及特点,1. 定义 干气密封：干运转、气体润滑、非接触式机械端面密封的简 称。 2. 特点 以气封气、非接触、气膜润滑、低功耗、长寿命、高可靠性、低运行维护费用。 干气密封目前最先进的高速透平压缩机轴端密封型式，是设计院、主机厂和终端用户首选的大机组轴端密封型式。,干气密封典型结构及材料,干气密封典型结构,特点：与高速机械密封相比，密封面宽、旋转环（硬环）密封面刻有微米量级的动压槽，密封面分为槽区和坝区两部分。,旋转环 碳化钨 / 碳化硅 静止环 碳石墨/ 碳化硅+碳/碳化硅+DLC 金属件 410不锈钢 / 316不锈钢 / 哈氏合金 / 其它 弹簧 哈氏合金C,干气密封材料,静环材料（Primary Ring） 碳石墨 浸金属 浸树脂 (如强腐蚀性介质) 碳化硅+碳/碳化硅+DLC (如超高压),干气密封材料,动环材料（Mating Ring） 碳化钨 钴基 镍基 碳化硅 反应烧结（不用） 常压烧结（或称无压烧结） 液相烧结 超高压,干气密封材料,碳化钨 （钴基） 韧性好 强度高 钴基不耐腐蚀 镍基抗腐蚀性较好 碳化硅 抗腐蚀性好 易碎 怕磕碰、易缺边,干气密封材料,干气密封的工作原理,圆弧槽,John Crane,V形槽,U形槽,T形槽,Burgmann,Flowserve,螺旋槽,枞树形槽,旋向,气体向中心泵送,气体受压，压力升高，产生间隙,密封坝,圆弧槽泵送原理,双向槽泵送原理,最初双向螺旋槽,单向螺旋槽,Speed = 14,500 rpm 168.3mm O/B Seal,气膜刚度 - 单向槽 v 双向槽,改进型 双向螺旋槽,最初的双向螺旋槽,单向螺旋槽,168.3mm 密封直径,软件计算 气膜厚度,列雷台阶,改进型双向螺旋槽,单向槽：圆弧槽、螺旋槽、V形槽 优点：动压效应强，气膜刚度大，抗外界扰动能力强。 缺点：不能反转。 双向槽：枞树、T、双L 优点：可以长时间反转； 缺点：较单向槽动压效应弱，气膜刚度小，抗外界扰动能力 较弱。 推荐：优先采用单向槽，特殊情况双向槽。,单向槽与双向槽的比较,正常间隙,间隙增大,间隙减小,气膜刚度：气膜开启力的变化与膜厚变化的比值 气膜刚度越大，密封工作越稳定。,工作原理,30,20,10,0,1,2,3,4,5,膜厚 (mm),静、动压组合刚度,单纯流体静压,刚度(GN/m),非接触密封流体静压与流体动压刚性,非接触密封的热量平衡,0,.1,.2,.3,.4,.5,.6,.7,.8,.9,W,0,1,2,3,4,5,6,膜厚 mm,密封温度低于环境温度,密封温度高于环境温度,气体膨胀热量散发,气体粘性剪切产生热量,干气密封综合性能分析软件 -功能,压力、温度、转速、气体组份、材料、槽形、密封几何形状,输入,输出,密封面间隙、泄漏量、摩擦、功率、温升、气膜稳定性,干气密封主要特征 SC01,允许最大轴向窜量通常为+ 3.0mm 允许最大径向跳动通常为+ 1.0mm 能在全压下启 / 停,SC01系列干气密封特点,密封开启压力 n=0 RPM, 约 10 BarG 密封开启速度 p=0, 约0.6 m/s（以轴径计算）,密封反转 没有损伤的短时间反转可接受，但应避免 可使用双向密封设计 密封反压 不被推荐 密封液体污染 少量液体污染可以接受，但应避免,低速盘车 不影响密封性 振动 密封可承受API617振动公差要求,极低的工艺气泄漏 能承受速度和压力的快速变化 由于非接触的特点，理