與機械接觸式密封、浮環(huán)油膜密封相比,干氣體密封可以省去密封油系統(tǒng)及排除一些相關的常見問題,具有泄漏量少、磨損小、使用壽命長、能耗低、操作簡單可靠等優(yōu)點?,F(xiàn)已普遍用于石化行業(yè)的離心壓縮機中。通常干氣體密封與機械接觸式密封有著相似的剖面外形,密封是在與轉動相垂直的平面內(nèi)實現(xiàn)。干氣體密封公用面結構主要有四種形式:扁平密封塊、臺階形密封塊、楔形密封塊和螺旋槽表面。本文以螺旋槽式氣體密封為例,簡要介紹干氣體密封的結構特點、工作原理和維護要求等。在全球追求環(huán)保與效率的大背景下,干氣密封技術將繼續(xù)成為各行各業(yè)的重要支持力量。天津壓縮機干氣密封結構
干氣體密封結構:1—動環(huán);2—靜環(huán);3—彈簧;4,5,8—0形密封環(huán);6—轉軸;7—組裝套。動、靜環(huán)工作時受力情況示意:①為動、靜環(huán)間隙,根據(jù)不同密封形式,3~10μm左右,②為動環(huán)內(nèi)螺旋槽,深度一般為0.0025~0.07mm,高壓氣由環(huán)的外側進入螺旋槽內(nèi)形成密封氣動壓力④,流動至密封堰⑤時受阻,氣體壓力升至較高值,然后迅速降低⑥,并使靜環(huán)離開動環(huán)一個微小間隙,該間隙的大小是彈簧力⑦、介質(zhì)氣體壓力⑧以及動靜環(huán)間隙中密封氣壓力平衡的結果,并維持動、靜環(huán)一個合適的間隙值。河北進口干氣密封類型在干氣密封中,氣體作為介質(zhì),可以有效防止介質(zhì)與外界接觸,從而降低環(huán)境污染風險。
該機組干氣密封控制系統(tǒng)的控制流程:(1)一級主密封氣由壓縮機出口氣和管網(wǎng)中壓氮提供,經(jīng)過濾器處理,調(diào)節(jié)閥、流量計、節(jié)流閥控制密封氣的壓力和流量;而管網(wǎng)中壓氮氣作為開停機時一級密封氣備用氣源。(2)二級密封氣和后置隔離氣由管網(wǎng)低壓氮氣提供,經(jīng)過濾處理、調(diào)壓和流量控制作為二級密封氣和后置隔離氣氣源。機組設計后置隔離氣密封系統(tǒng)目的是為防止軸承箱潤滑油進入,污染密封面。(3)同時設計有密封氣放的火炬和緩沖、隔離氣高位防空系統(tǒng)。即在泄漏口和火炬線或高位放空管線之間設置限流孔板和流量計,通過排放氣的壓力、流量來監(jiān)測干氣密封的泄漏情況。
螺旋槽干氣密封的作用力圖,從圖上可以看出氣膜剛度是如何保證密封運轉的穩(wěn)定性的。在正常情況下,密封的閉合力等于開啟力。當受到外來干擾(如工藝或操作波動),氣膜厚度變小,則氣體的粘性剪力增大,螺旋槽產(chǎn)生的流體動壓效應增強,促使氣膜壓力增大,開啟力隨之增大,為保持力平衡密封恢復到原來的間隙;反之,密封受到干擾氣膜厚度增大,則螺旋槽產(chǎn)生的動壓效應減弱,氣膜壓力減小,開啟力變小,密封恢復到原來的間隙。因此,只要在設計范圍內(nèi),當外來干擾消除后,密封總能恢復到設計的工作間隙,即干氣密封具有自我調(diào)節(jié)的功能而保證運行穩(wěn)定可靠。衡量密封穩(wěn)定性的主要指標就是密封產(chǎn)生氣膜剛度的大小,氣膜剛度是氣膜作用力的變化與氣膜厚度的變化之比,氣膜剛度越大,表明密封的抗干擾力越強,密封運行越穩(wěn)定。干氣密封是一種新型密封技術,廣泛應用于化工、石油等行業(yè),以減少泄漏和提高設備安全性。
干氣密封控制系統(tǒng)說明:流程說明:干氣密封控制系統(tǒng)是密封的重要組成部分。它由密封氣過濾單元和泄漏監(jiān)測單元組成,為干氣密封長期穩(wěn)定運行提供保障。過濾單元:外部氮氣由G1 進入控制系統(tǒng);首先經(jīng)過截止閥V1(控制管網(wǎng)氮氣進入系統(tǒng));經(jīng)過過濾器F1(精度為1μm,為干氣密封提供干凈的氣體);經(jīng)過減壓閥V2,(減壓到所需壓力0.5MPa,為干氣密封提供穩(wěn)定的密封氣);再經(jīng)過單向閥V3(防止主密封失效后,介質(zhì)反串到氮氣網(wǎng)管);由G2 進入干氣密封和主密封形成的密封腔(形成一個帶壓的干氣密封腔,為主密封提供背壓,延長主密封的使用壽命)。不同類型的干氣密閉設計應根據(jù)具體需求進行定制,以實現(xiàn)較佳效果與效率平衡。河北進口干氣密封類型
干氣密封在風電機組中的應用,不僅提升了發(fā)電效率,還延長了設備使用壽命。天津壓縮機干氣密封結構
干氣密封工作時的維護,干氣密封設計的適用范圍較寬,正常情況下不需要維護。一般應每天觀察密封泄漏量。泄漏量如有增加的趨勢,可能預示著密封有失效的可能。通常應注意以下幾點:1.螺旋槽干氣密封是單向旋轉的,因此應一定避免反向旋轉。同時應避免在小于5米/秒的低速下長時間運轉。這兩種情況均有可能損壞密封。2.確保密封氣的流量穩(wěn)定。維持密封氣的穩(wěn)定和不間斷是干氣密封正常運行的基本條件。3.過濾器壓差達到報警值時應及時切換過濾器,并更換濾芯。4.機組開車時,必須等待干氣密封控制系統(tǒng)的隔離氣建立起足夠的壓力后才能開啟滑油系統(tǒng)。5.機組停車時,必須等待機組完全停止運行并在滑油系統(tǒng)停止后10分鐘以上才能關閉干氣密封控制系統(tǒng)天津壓縮機干氣密封結構