干气密封介绍课件

1、干气密封结构解说设备基本知识类简介干气密封是一种新型的非接触式轴封，干气密封的概念是六十年代末期从气体润滑轴承的基础上发展起来的，其中以螺旋槽密封最为典型。实践表明，干气密封在很多方面都优越于普通接触式机械密封，它主要用于管线、海洋平台、炼油厂、石油化工行业等，适合于任何输送气体的系统。由于干气密封属于非接触式密封，因此干气密封特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封。干气密封的优点：省去了密封油系统及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。大大减少了计划外维修费用和生产停车。避免了工艺气体被油污染的可能性。 密封气体泄漏量小。维护费用低，经济实用性好。密封驱动功率消耗小。密封寿命长，运

2、行可靠。单旋向槽型只可使用于单向旋转的机组，在要求的旋向下才可产生开启力，如反转则产生负的开启力而可能导致密封的损坏。但相对于双旋向的槽型，它可形成更大的开启力和气膜刚度，产生更高的稳定性而更可靠的防止端面接触。故在很低的转速下和较大的振动下也可使用。在目前的压缩机组上使用最多。螺旋槽的形式：1、单旋向：螺旋槽的形式：1、双旋向：典型的干气密封螺旋槽端面的示意图。密封面上加工有一定数量的螺旋槽，其深度小于10微米。密封运转时，被密封气体周向吸入螺旋槽内，径向分量由外径朝中心（即低压侧）流动，而密封坝限制气体流向低压侧。气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩，在槽根部形成局部的高压区，使端面分开几微

3、米而形成一定厚度的气膜。在此厚度气膜下，由气膜作用力形成的开启力与由弹簧力和介 质作用力形成的闭合力达到平衡，于是密封实现非接触运转。螺旋槽干气密封的作用力：在正常情况下，密封的闭合力等于开启力。当受到外来干扰（如工艺或操作波动），气膜厚度变小，则气体的粘性剪力增大，螺旋槽产生的流体动压效应增强，促使气膜压力增大，开启力随之增大，为保持力平衡密封恢复到原来的间隙；反之，密封受到干扰气膜厚度增大，则螺旋槽产生的动压效应减弱，气膜压力减小，开启力变小，密封恢复到原来的间隙。因此，只要在设计范围内，当外来干扰消除后，密封总能恢复到设计的工作间隙，即干气密封具有自我调节的功能而保证运行稳定可靠。干气密

4、封的监控系统：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，使得密封工作在最佳设计状态，当密封失效时系统能即时报警，有利于维修工人以最快速度处理现场事故。干气密封监控系统对密封是否正常运行的监测主要是通过对气体泄漏量的监测进行的，气体泄漏量过低或过高，系统均报警，提醒操作人员检查控制系统压力是否在设计范围。当气体泄漏量超过一定值以后，表明干气密封已经失效，系统连锁停车，保证设备不受损坏。干气密封的结构形式：双端面密封结构当没有火炬, 但具有可以提供合适压力的缓冲气体的时候, 使用双端面密封结构。由于密封热量的产生, 对于每一种工况, 操作极限必须通过计算。此结构应用在

5、不允许介质泄漏到大气侧的位置。双端面密封是一种有效地防止介质气体逃逸到周围环境中的密封结构。它包括供给缓冲气体, 如氮气,在两道密封之间通过接口加一个比介质压力高的缓冲气体( 一般缓冲气体的压力比介质压力高0. 2M Pa)。缓冲气体一部分泄漏到大气, 另部分泄漏到介质中。干气密封的结构形式：串联密封结构串联结构是一种操作可靠性较高的干气密封结构。典型应用是介质气体少量泄漏到大气中是容许的工况。在串联结构中, 两个单封被前后放置形成两级密封。介质侧密封(主密封) 和大气侧密封(辅助密封) 能够承受全部压力差。在一般的操作中, 介质侧的密封承受了全部压差。介质侧密封和大气侧密封之间的泄漏可通过接

6、口引到火炬。大气侧密封所承受的压力与火炬压力相同, 因此介质泄漏到大气侧和到排气口的量几乎为零。此结构使用过程中, 当主密封失败时,辅助密封可作为安全密封, 保证介质不会泄漏到大气中。带中间迷宫的串联密封结构如果工艺介质不允许泄漏到大气中和缓冲气体不允许泄漏到工艺介质中, 此时串联结构的两级密封间可加迷宫密封。典型的应用是不允许介质泄漏到大气中, 如H2 压缩机, H2S 含量较高的天然气压缩机(酸气) , 和乙烯、丙烯压缩机。此种结构的密封工作时, 工艺气体的压力通过介质侧密封被降低。泄漏的工艺气体通过接口排到火炬。大气侧密封通过接口被缓冲气体(氮气或空气) 加压。缓冲气体的压力保证有连续的

7、气流通过迷宫到火炬的出口。干气密封的结构形式：3) 严禁机组运转过程中保证密封气的供给，因为密封气的中断会导致密封面干磨，很短时间内密封就会烧坏，另外采用压缩机自身工艺气作为密封气时要注意密封气的脱液，防止液滴进入密封面破坏密封，还要注意压缩机工艺参数变化对密封的影响，不能保证密封气供给时及时投用辅助密封气。4) 杜绝机组倒转，根据螺旋槽的设计方向，气体只有沿设计方向进入螺旋槽，密封面之间才能形成气膜，脱离接触；如果机组倒转，则会导致动静环直接接触发生干摩擦，密封很快烧毁。所以，操作上遇到机组突然停车时，要迅速关掉机组出口阀，防止机组倒转。5) 干气密封本身可靠性较高，但其连锁控制系统需要根据实际情况综合考虑，避免由于假信号引起机组连锁误动作。6) 运行过程中要密切注意干气密封系统有关参数的变化，从中找出干