干氣密封結(jié)構(gòu)及基本知識

干氣密封結(jié)構(gòu)及基本知識干氣密封結(jié)構(gòu)與基本知識2壓縮機密封由于壓縮機轉(zhuǎn)子與定子之間存在間隙，因而不可避免的存在泄漏，為了阻止這種泄漏發(fā)生，必須設(shè)計一種密封結(jié)構(gòu)。壓縮機密封分為軸端密封、級間密封、油密封等等。3軸端密封幾種型式密封型式特點應(yīng)用場合迷宮密封或梳齒密封或拉別令結(jié)構(gòu)簡單、泄漏大用于級間密封或油密封。用于軸端密封的內(nèi)側(cè)部分，或空氣介質(zhì)類壓縮機的軸端密封，如催化主風(fēng)機浮環(huán)密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泄露量小，需要一套復(fù)雜的密封油系統(tǒng)，有時會污染潤滑油系統(tǒng)，因而運行費用高，維修復(fù)雜用于易燃爆介質(zhì)類壓縮機機械接觸式密封需要密封油系統(tǒng)，工作壽命較短其不穩(wěn)定。目前石化企業(yè)較少使用干氣密封泄漏少、壽命長、能耗低、操作簡單可靠廣泛用于石化企業(yè)各種易燃、易爆、有毒介質(zhì)類離心壓縮機4干氣密封的基本原理（一）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的碳化物環(huán)——靜環(huán)，和旋轉(zhuǎn)環(huán)——動環(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。在軸處于靜止和機組未升壓時，靜環(huán)背后的彈簧使其與動環(huán)接觸。當(dāng)機組升壓時，氣體所產(chǎn)生的靜壓力將使得兩個環(huán)分開并形成一極薄的氣膜（約3μm）。這間隙允許少量的密封氣泄漏。當(dāng)機組開始旋轉(zhuǎn)時，由于動環(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，并擴大兩環(huán)間的間隙，同時泄漏量也增加。當(dāng)彈簧力和氣體的靜壓力與槽和密封壩的流體動力相等時，密封面之間形成穩(wěn)定的氣膜間隙。當(dāng)間隙減小時，流體動力學(xué)作用使得端面之間的分離力迅速增加，間隙將擴大。間隙的增大時將導(dǎo)致打開力減小，間隙將減小。干氣密封的自動平衡原理使得密封端面之間形成了穩(wěn)定的間隙和泄漏量。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時密封面非接觸，所以沒有磨損。5干氣密封的基本原理（二）干氣密封顧名思義是指干燥的、潔凈的氣體密封。干氣密封的密封面之間在運行時有非常小的間隙，密封氣流過該間隙。密封面之間的微小間隙要求密封氣中不能含有直徑超過間隙的顆粒，也不能含有液體，干氣密封控制盤的特點是具有過濾裝置、除濕裝置（密封氣用工藝介質(zhì)時），提供高清潔度的氣體以延長密封面的壽命，并防止靜環(huán)背面堆積污染物。密封氣分為主密封氣、隔離氣（緩沖氣）。干氣密封設(shè)計壓力為機組的進氣壓力。主密封進氣腔的壓力稍許高于進氣壓力，確保密封腔內(nèi)清潔的環(huán)境。由于密封腔與工藝氣腔有壓差，對于串聯(lián)式結(jié)構(gòu)來講大部分經(jīng)除濕、過濾的密封氣流經(jīng)工藝氣拉別令密封進入壓縮機，只有一小部分密封氣流經(jīng)密封面之間，成為泄漏氣體；對于并聯(lián)式雙端面密封來講，密封氣流經(jīng)兩個密封面之間，成為泄漏氣體。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)主密封氣又分一級主密封氣（內(nèi)側(cè)端面）、二級主密封氣（外側(cè)端面），內(nèi)側(cè)端面起主要密封作用，外側(cè)端面是一個安全密封，當(dāng)內(nèi)側(cè)主密封突然失效時，危險介質(zhì)不會發(fā)生大量外泄，造成安全事故。一級主密封氣使用工藝介質(zhì)或氮氣，二級主密封氣只能使用惰性氣體(氮氣)。6干氣密封的基本原理（二）一級主密封氣使用工藝介質(zhì)的機組，在一定的運行模式下，例如循環(huán)和啟動，壓縮機還沒有產(chǎn)生足夠給干氣密封供氣的壓差。在這種運行模式下，干氣密封容易受到來自于機殼內(nèi)的未經(jīng)過濾的氣體進入密封腔的污染。未經(jīng)過濾的氣體流入到密封腔稱為“倒灌”。所以需要設(shè)置增壓器(如、的干氣密封控制盤)。隔離氣注入密封于軸承之間，其作用是防止?jié)櫥瓦M入密封腔，同時防止工藝氣進入軸承腔。緩沖氣（或稱作前置隔離氣）用于并聯(lián)雙端面密封，注入密封于機殼梳齒密封之間，其作用是防止未過濾、脫液的工藝介質(zhì)進入密封腔，造成密封損壞，使用惰性氣體(氮氣)。7全廠密封氣使用情況裝置名稱機組名稱一級主密封氣二級主密封隔離氣緩沖氣備注富氣壓縮機（1臺）無氮氣儀表風(fēng)氮氣只有一級主密封氣循環(huán)氫壓縮機（2臺）壓縮機出口氫氮氣氮氣無一級主密封氣經(jīng)除濕，配自動增壓器循環(huán)氫壓縮機（1臺）循環(huán)氫壓縮機（1臺）脫氯氫和氮氣氮氣氮氣無開停機時用氮氣新氫增壓機脫氯氫和氮氣氮氣氮氣無開停機時用氮氣柴油加氫循環(huán)氫壓縮機（1臺）壓縮機出口氫氮氣氮氣無一級主密封氣經(jīng)除濕，配自動增壓器8干氣密封力學(xué)原理圖一壓縮膨脹打開力<SP閉合力間隙正常9干氣密封力學(xué)原理圖二間隙減小打開力<SP閉合力10干氣密封力學(xué)原理圖三打開力＞SP閉合力間隙增加11干氣密封的幾種常用類型類型特點在我廠的使用單端面干氣密封一個密封面，安全性較差，多用于非有害介質(zhì)的提升風(fēng)機雙端面并聯(lián)密封兩個斷面并列布置，兩個靜環(huán)在外側(cè)，安全性較單端面有所提高，用于壓力18以下富氣壓縮機雙端面串聯(lián)密封兩個斷面串聯(lián)布置，內(nèi)側(cè)密封損壞，外側(cè)密封還可繼續(xù)維持密封，不致發(fā)生大量外泄漏，多用于危險場合、、柴油加、循環(huán)氫壓縮機，新氫增壓機12單端面干氣密封靜環(huán)動環(huán)13雙端面干氣密封隔離氣N2排放口主密封氣N2軸承工藝介質(zhì)緩沖氣N214帶中間迷宮串聯(lián)干氣密封PROCESS工藝側(cè)ATMOSPHERE大氣側(cè)CleanBufferGas主密封氣InertBufferGas二次密封氮氣Leakage泄漏至火炬InertBufferGas惰性隔離氣Leakage泄漏至大氣緩沖氮氣15干氣密封廠家一覽表裝置名稱機組名稱干氣密封廠家富氣壓縮機（1臺）約翰克蘭鼎名（天津）循環(huán)氫壓縮機（2臺）循環(huán)氫壓縮機（1臺）循環(huán)氫壓縮機（1臺）四川日機新氫增壓機約翰克蘭鼎名（天津）柴油加氫循環(huán)氫壓縮機（1臺）約翰克蘭（英國）16約翰克蘭鼎名(天津)(富氣壓縮機)17干氣密封（、）18（柴油加氫）19四川日機（循環(huán)壓縮機）20約翰克蘭鼎名(天津)(增壓機)(高壓缸)21約翰克蘭鼎名(天津)(增壓機)(中壓缸)22約翰克蘭鼎名(天津)(增壓機)(低壓缸)23干氣密封安裝、投用控制盤至機組的管線必須進行酸洗鈍化，水沖洗、風(fēng)吹掃，確保管內(nèi)無雜質(zhì)顆粒。干氣密封安裝前，徹底吹掃機體上與干氣密封腔相連通的開孔；拆卸下平衡線并進行吹掃。密封氣、隔離氣必須先于潤滑油系統(tǒng)投用，潤滑油系統(tǒng)停用后30分鐘以上（考慮高位油箱放油時間）才能停用密封氣、隔離氣。密封氣、隔離氣投用前必須徹底脫液后，才能引入控制盤。機組正常開車時應(yīng)先投主密封氣、再投隔離氣?？刂坪弥髅芊鈿狻⒏綦x氣壓力。機組油運時，串聯(lián)干氣密封可不投用