干氣密封結(jié)構與原理

1、關于干氣密封結(jié)構與原理第1頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原理與結(jié)構干氣密封定義干氣密封簡史干氣密封基本結(jié)構干氣密封原理幾種干氣密封形式PCL804干氣密封 第2頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封定義 是將開槽密封技術用于氣體密封的一種新型軸端密封，屬于非接觸密封。 干氣密封即“干運轉(zhuǎn)氣體密封”-Dry Running gas seals第3頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封簡史 干氣密封是20世紀60年代末期在氣體動壓軸承的基礎上通過對機械密封進行根本性改進發(fā)展起來的一種新非接觸式密封。 實際上

2、主要就是通過在機械密封動環(huán)上增開了動壓槽以及隨之相應設置了輔助系統(tǒng)而實現(xiàn)密封端面的非接觸運行。 英國的約翰克蘭公司于70年代末期率先將干氣密封應用到海洋平臺的氣體輸送設備上并獲得成功。 干氣密封最初是為解決高速離心式壓縮機軸端密封問題而出現(xiàn)的，由于密封非接觸式運行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，特別適合做為高速高壓設備的軸端密封。 第4頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封基本結(jié)構靜環(huán)動環(huán)組件（旋轉(zhuǎn)環(huán)）副密封O形圈靜密封彈簧彈簧座（腔體）典型的干氣密封結(jié)構第5頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封基本結(jié)構第6頁，共23頁，202

3、2年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封基本結(jié)構第7頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原理 隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，氣體被向內(nèi)泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段無槽區(qū)稱為密封壩。密封壩對氣體流動產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力。 該密封壩的內(nèi)側(cè)還有一系列的反向螺旋槽，這些反向螺旋槽起著反向泵送、改善配合表面壓力分布的作用，從而加大開啟靜環(huán)與動環(huán)組件間氣隙的能力。 反向螺旋槽的內(nèi)側(cè)還有一段密封壩，對氣體流動產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力。 第8頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原理受力分析 配合表面間的壓力使靜環(huán)表面與動環(huán)組件脫離，保持一個很

4、小的間隙，一般為3微米左右。當由氣體壓力和彈簧力產(chǎn)生的閉合壓力與氣體膜的開啟壓力相等時，便建立了穩(wěn)定的平衡間隙。 第9頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原理 閉合力Fc，是氣體壓力和彈簧力的總和。開啟力Fo是由端面間的壓力分布對端面面積積分而形成的。在平衡條件下Fc=Fo，運行間隙大約為3微米。第10頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原理 如果由于某種干擾使密封間隙減小，則端面間的壓力就會升高，這時，開啟力Fo大于閉合力Fc，端面間隙自動加大，直至平衡為止。第11頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原

5、理 如果擾動使密封間隙增大，端面間的壓力就會降低，閉合力Fc大于開啟力Fo，端面間隙自動減小，密封會很快達到新的平衡狀態(tài)。第12頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封原理 這種機制將在靜環(huán)和動環(huán)組件之間產(chǎn)生一層穩(wěn)定性相當高的氣體薄膜，使得在一般的動力運行條件下端面能保持分離、不接觸、不易磨損，延長了使用壽命。第13頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封結(jié)構形式單端面干氣密封：適用于少量工藝氣泄漏到大氣中無危害的工況 第14頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封結(jié)構形式串聯(lián)式干氣密封：適用于允許少量工藝氣泄漏到大

6、氣的工況 第15頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封結(jié)構形式帶中間進氣的串聯(lián)式干氣密封：適用于既不允許工藝氣泄漏到大氣中，又不允許阻封氣進入機內(nèi)的工況。第16頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三干氣密封結(jié)構形式雙端面干氣密封：適用于不允許工藝氣泄漏到大氣中，但允許阻封氣進入機內(nèi)的工況。第17頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三PCL804干氣密封第18頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三PCL804干氣密封第19頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三PCL804干氣密封第20頁，共23頁，2022年，5月20日，13點34分，星期三PCL804干氣密封第21頁，共23頁，2022年