工作原理:干氣密封和傳統(tǒng)上的液相用機(jī)械密封類似,只不過干氣密封的兩端面被一定的薄氣膜分隔開,成為非接觸狀態(tài)。由于氣體的粘度很小,需要依靠強(qiáng)有力的流體動(dòng)壓效應(yīng)來產(chǎn)生分離端面的流體壓力,同時(shí)使氣膜具有足夠的剛度以及抵抗外界載荷的波動(dòng),保持端面的非接觸。一般來講,典型的干氣密封結(jié)構(gòu)包含有靜環(huán)、動(dòng)環(huán)組件(旋轉(zhuǎn)環(huán))、副密封O形圈、靜密封、彈簧和彈簧座(腔體)等零部件。靜環(huán)位于不銹鋼彈簧座內(nèi),用副密封O形圈密封。彈簧在密封無負(fù)荷狀態(tài)下使靜環(huán)與固定在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)環(huán)組件配合。在動(dòng)環(huán)組件和靜環(huán)配合表面處的氣體徑向密封有其先進(jìn)獨(dú)特的方法。配合表面平面度和光潔度很高,動(dòng)環(huán)組件配合表面上有一系列的螺旋槽。干氣密封的設(shè)計(jì)通??紤]到高溫和高壓環(huán)境,以確保在極端條件下依然能正常工作。江西進(jìn)口干氣密封標(biāo)準(zhǔn)
接下來,我們再來看看另一種干氣密封方式——雙端面干氣密封。這種密封方式適用于那些不允許工藝氣泄漏到大氣中,但允許阻封氣(例如氮?dú)猓┻M(jìn)入機(jī)械內(nèi)部的工況。雙端面干氣密封,顧名思義,其結(jié)構(gòu)類似于兩套面對面布置的單端面密封,有時(shí)甚至?xí)捎脙蓚€(gè)單獨(dú)的動(dòng)環(huán)。這種設(shè)計(jì)特別適用于那些不具備火炬條件,但允許少量阻封氣進(jìn)入工藝介質(zhì)的環(huán)境。通過在兩組密封之間引入氮?dú)庾鳛樽枞麣怏w,可以構(gòu)建出一個(gè)性能穩(wěn)定的阻塞密封系統(tǒng)。關(guān)鍵在于控制氮?dú)獾膲毫?,確保其始終維持在比工藝氣體壓力高出0.2至0.3MPa的范圍內(nèi)。這樣一來,密封氣的泄漏方向始終指向工藝氣體和大氣,從而有效地防止了工藝氣體向大氣的泄漏。山西串聯(lián)式干氣密封型號干氣密封運(yùn)行噪音低,在居民區(qū)附近的壓縮機(jī)組中更環(huán)保。
干氣密封技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)原理:干氣密封技術(shù),其主要結(jié)構(gòu)通常包含靜環(huán)、動(dòng)環(huán)組件(旋轉(zhuǎn)環(huán))、副密封O形圈、靜密封、彈簧以及彈簧座(或腔體)等關(guān)鍵部件。在不銹鋼彈簧座內(nèi),靜環(huán)通過副密封O形圈進(jìn)行密封。在無負(fù)荷狀態(tài)下,彈簧的作用是使靜環(huán)與固定在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)環(huán)組件緊密配合,從而確保密封效果。動(dòng)環(huán)組件與靜環(huán)在配合表面處的氣體徑向密封的獨(dú)特方法。這些配合表面的平面度和光潔度要求極高,而動(dòng)環(huán)組件的配合表面上則精心設(shè)計(jì)了一系列螺旋槽。
影響干氣密封性能的關(guān)鍵參數(shù):干氣密封的性能受到多種參數(shù)的影響,這些參數(shù)可歸納為兩大類:結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)。端面結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定對密封的穩(wěn)定性至關(guān)重要,而操作參數(shù)的調(diào)整則主要影響密封的泄漏量。動(dòng)壓槽形狀:研究顯示,對數(shù)螺旋槽能產(chǎn)生較強(qiáng)的流體動(dòng)壓效應(yīng),同時(shí)具有較大的氣膜剛度和較優(yōu)的穩(wěn)定性。因此,在多數(shù)情況下,干氣密封都采用對數(shù)螺旋槽作為其動(dòng)壓槽設(shè)計(jì)。動(dòng)壓槽深度:理論分析表明,當(dāng)流體動(dòng)壓槽深度與氣膜厚度相近時(shí),密封的氣膜剛度達(dá)到較大。基于此,實(shí)際應(yīng)用的干氣密封動(dòng)壓槽深度通常設(shè)定在3~10μm范圍內(nèi)。干氣密封在焦?fàn)t煤氣壓縮機(jī)中,適應(yīng)含焦油氣體,過濾后運(yùn)行穩(wěn)定。
壓縮機(jī)干氣密封的原理:干氣密封是一種密封全部工藝氣壓力的非接觸式端面密封。該密封包括軸向浮動(dòng)的碳化物環(huán)--靜環(huán),和旋轉(zhuǎn)環(huán)--動(dòng)環(huán),旋轉(zhuǎn)環(huán)密封面的外徑部位刻有槽,槽的下面是被稱為密封壩的光滑區(qū)域。在軸處于靜止和機(jī)組未升壓時(shí),靜環(huán)背后的彈簧使其與動(dòng)環(huán)接觸。當(dāng)機(jī)組升壓時(shí)氣體所產(chǎn)生的靜壓力將使得兩個(gè)環(huán)分開并形成一極薄的氣膜(約3m)。這間隙允許少量的密封氣泄漏。當(dāng)機(jī)組開始旋轉(zhuǎn)時(shí),由于動(dòng)環(huán)上槽的作用把氣體向密封壩泵送,槽內(nèi)壓力從外徑向內(nèi)徑增加,靠近槽的根部產(chǎn)生一高壓區(qū)域,并擴(kuò)大兩環(huán)間的間隙,同時(shí)泄漏量也增加。當(dāng)彈簧力和氣體的靜壓力與槽和密封壩的流體動(dòng)力相等時(shí),密封面之間形成穩(wěn)定的氣膜間隙。當(dāng)間隙減小時(shí),流體動(dòng)力學(xué)作用使得端面之間的分離力迅速增加,間隙將擴(kuò)大。間隙的增大時(shí)將導(dǎo)致打開力減小,間隙將減小。通過優(yōu)化干氣密封結(jié)構(gòu),可以有效降低摩擦損耗,提高機(jī)械效率。單端面干氣密封標(biāo)準(zhǔn)
在海洋工程中,耐腐蝕型干氣密封被普遍采用,以應(yīng)對復(fù)雜惡劣環(huán)境。江西進(jìn)口干氣密封標(biāo)準(zhǔn)
干氣體密封的輔助系統(tǒng):和浮環(huán)油膜密封比較,干氣體密封不需要復(fù)雜的輔助系統(tǒng)。只需要提供簡單的控制系統(tǒng)以監(jiān)測密封的情況和自動(dòng)停車的情況。圖7所示為一典型的干氣體密封輔助系統(tǒng)。潔凈的密封氣(可以是工藝氣,也可以是外設(shè)的氮?dú)猓┮愿哂趬嚎s機(jī)內(nèi)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(jī)工藝氣體滲漏。在兩側(cè)干氣密封面間泄漏的工藝介質(zhì)氣和隔離氣的混合氣經(jīng)過壓力開關(guān)PSM (PAM)、限流孔板3和流量計(jì)4后,排放到主放空口,去火炬系統(tǒng)。隔離氣(氮?dú)猓┯扇肟?注入,用以保護(hù)密封部件免受污染和阻止工藝氣體泄漏,而靠近壓縮機(jī)外部的密封泄漏氣體主要為極少量的緩沖氣體,經(jīng)次放空口5放空。壓縮機(jī)油泵運(yùn)行前,必須將隔離氣體(氮?dú)猓┮氲礁蓺饷芊庋b置,以防止密封部件和油接觸。壓縮機(jī)使用前,一般先注入潔凈的氮?dú)鈫?dòng)和保護(hù)密封面,在壓縮機(jī)投入正常運(yùn)行前,置換來自壓縮機(jī)出口的工藝氣,工藝氣必須經(jīng)過過濾器過濾。江西進(jìn)口干氣密封標(biāo)準(zhǔn)