干气密封结构与原理

关于干气密封结构与原理第1页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理与结构干气密封定义干气密封简史干气密封基本结构干气密封原理几种干气密封形式PCL804干气密封第2页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封定义是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。

干气密封即“干运转气体密封”--DryRunninggasseals第3页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封简史干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上通过对机械密封进行根本性改进发展起来的一种新非接触式密封。实际上主要就是通过在机械密封动环上增开了动压槽以及随之相应设置了辅助系统而实现密封端面的非接触运行。英国的约翰克兰公司于70年代末期率先将干气密封应用到海洋平台的气体输送设备上并获得成功。干气密封最初是为解决高速离心式压缩机轴端密封问题而出现的，由于密封非接触式运行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，特别适合做为高速高压设备的轴端密封。第4页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封基本结构静环动环组件（旋转环）副密封O形圈静密封弹簧弹簧座（腔体）典型的干气密封结构第5页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封基本结构第6页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封基本结构第7页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理随着转子转动，气体被向内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用，从而加大开启静环与动环组件间气隙的能力。反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝，对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。第8页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理受力分析配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离，保持一个很小的间隙，一般为3微米左右。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。第9页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理闭合力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。第10页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理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。第11页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理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。第12页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封原理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。第13页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封结构形式单端面干气密封：适用于少量工艺气泄漏到大气中无危害的工况

第14页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封结构形式串联式干气密封：适用于允许少量工艺气泄漏到大气的工况第15页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封结构形式带中间进气的串联式干气密封：适用于既不允许工艺气泄漏到大气中，又不允许阻封气进入机内的工况。第16页，共23页，2023年，2月20日，星期三干气密封结构形式双端面干气密封：适用于不允许工艺气泄漏到大气中，但允许阻封气进入机内的工况。第17页，共23页，2023年，2月20日，星期三PCL804干气密封第18页，共23页，2023年，2月20日，星期三PCL804干气密封第19页，共23页，2023年，2月20日，星期三PCL804干气密封第20页，共23页，2023年，2月20日，星期三PCL804干气密封