干氣密封的基本原理:干氣密封,這一新型的非接觸式軸封技術,起源于六十年代末期的氣體潤滑軸承概念,其中螺旋槽密封技術尤為引人注目。盡管其外形結構與機械密封相似,同樣包含動環、靜環、彈簧、密封圈及彈簧座等組件,但干氣密封的原理卻大相徑庭。如圖1所示,干氣密封環既可是動環也可是靜環,其密封面經過精細研磨和拋光,并布設有流體動壓槽。當動、靜環作相對旋轉時,密封氣體被吸入動壓槽內。由于密封堰的節流作用,進入密封面的氣體被壓縮,壓力隨之升高。在這層氣體膜的壓力作用下,密封面被輕微推開,與氣體靜壓力和彈簧力共同形成平衡。此時,兩個密封面之間流動的氣體形成了一層極薄且穩定的氣膜(理論和實踐均證明,該氣膜厚度大約為3μm),它不僅厚度穩定,還具備良好的氣膜剛度,從而確保了密封運轉的穩定可靠。干氣密封在航空航天領域也得到了普遍應用,以確保飛行器內部環境穩定。山東換熱器干氣密封供應

干氣密封控制系統:為了保證干氣密封運行的可靠性,每套干氣密封都有與之相匹配的監測控制系統,使得密封工作在較佳設計狀態,當密封失效時系統能及時報警,有利于維修工人以較快速度處理現場事故。下面以典型的串聯式干氣密封系統為例做簡單介紹。該密封正常運行時是由機組出口端引出一股氣,經過兩級過濾器(過濾精度3μm)后成為干燥、潔凈的氣體作為干氣密封的緩沖氣進入密封腔。控制其壓力稍高于正常運行時的參考氣管工藝氣壓力(通常50KPa),其作用是阻擋未凈化工藝氣中的粉塵、凝縮油等雜質進入密封端面對干氣密封的正常工作產生不利的影響。系統由一差壓變送器測量緩沖氣與參考氣之間的差壓,信號通過電氣轉換控制安裝在緩沖氣入口處的氣動薄膜調節閥,以調節緩沖氣的入口壓力使其維持與參考氣的恒定壓差。進入密封腔的緩沖氣的絕大部分通過梳齒密封回到工藝氣內。剩余的一小部分通過頭一級干氣密封的端面漏出,稱為一級泄漏氣。當中的大部分被引入火炬安全的燃燒掉。低溫干氣密封批發干氣密封技術的發展為許多行業帶來了革新性的變化,推動了設備更新換代。

干氣密封的典型結構:對于不同的工況條件,可采用不同的干氣密封總體結構形式。實際應用中,用于離心壓縮機的干氣密封主要有下面四種結構形式:1、單端面密封:單端面密封主要用于不屬于危險性的氣體,即允許少量介質氣體泄漏到大氣環境中的場合。密封所用氣體為工藝氣本身。國內引進機組中的二氧化碳壓縮機多用此種類型。2、串聯密封:串聯式干氣密封是一種操作可靠性較高的密封結構,典型應用是允許少量介質氣體泄漏到大氣中的工況。在石油化工企業的引進機組中使用較多。
工作原理:螺旋槽的氣體密封的工作原理是流體靜力和流體動力的平衡。為了清晰起見,特將螺旋槽密封塊外形放大示意如圖3、圖4。密封氣體注入密封裝置,使動、靜環受到流體靜壓力作用,不論配對環是否轉動,這些力都是存在的。而流體的動壓力只是在轉動時才產生。配對動環上的螺旋槽是產生這些流體動壓力的關鍵,當動環隨軸轉動時,螺旋槽里的氣體被剪切從外緣流向中心,產生動壓力,而密封堰對氣體的流出有抑制作用(靜壓力的存在),使得氣體流動受阻,氣體壓力升高,這一升高的壓力將撓性安裝的靜環與配對動環分開,當氣體壓力與彈簧恢復力平衡后,維持一較小間隙,形成氣膜,密封工藝氣體,這樣,動、靜環間互不接觸,并且氣膜具有良好的彈性,即氣膜剛度。動、靜環工作時受力情況示意:①為動、靜環間隙,根據不同密封形式,3~10μm左右,②為動環內螺旋槽,深度一般為0.0025~0.07mm,高壓氣由環的外側進入螺旋槽內形成密封氣動壓力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,并使靜環離開動環一個微小間隙,該間隙的大小是彈簧力⑦、介質氣體壓力⑧以及動靜環間隙中密封氣壓力平衡的結果,并維持動、靜環一個合適的間隙值。干氣密封的技術成熟,在大型石化裝置中應用案例豐富。

串聯式干氣密封的結構。這種密封結構因其操作可靠性高而受到青睞,尤其在允許少量介質氣體泄漏到大氣中的工況下表現尤為出色。它普遍應用于石油化工企業的引進機組中。串聯式干氣密封可以看作是兩套或更多套干氣密封按照相同方向首尾相連而構成的系統。與單端面結構相似,它同樣利用工藝氣體作為密封氣體。通常采用兩級結構,其中頭一級(主密封)承擔全部負荷,而另一級則作為備用密封,不承受壓力降。當主密封發生泄漏時,泄漏出的工藝氣體被引入火炬進行燃燒處理。只有極少量的未燃燒氣體通過二級密封漏出,并被引入安全地帶排放。這種設計確保了在主密封失效時,第二級密封能發揮輔助安全密封的作用,從而有效防止工藝介質大量向大氣中泄漏。干氣密封在二氧化碳壓縮機中,抗氣蝕能力強,密封性能持久。湖南干氣密封價格
針對不同介質特性,研發團隊會進行專項測試,以優化相應類型的干氣密閉設計。山東換熱器干氣密封供應
此外,還有雙端面干氣密封結構,它適用于那些不允許工藝氣泄漏到大氣中,但允許阻封氣(如氮氣)進入機內的工況。這種結構的特點和適用場景進行了解。雙端面密封的設計原理是將兩套單端面密封面對面布置,有時還會采用兩個動環。這種結構特別適用于沒有火炬條件,但允許少量阻封氣如氮氣進入工藝介質的情況。通過在兩組密封之間通入氮氣作為阻塞氣體,可以形成一個性能可靠的阻塞密封系統。關鍵在于控制氮氣的壓力,使其始終維持在比工藝氣體壓力高0.2~0.3MPa的水平,從而確保密封氣泄漏的方向始終朝向工藝氣和大氣,進而防止工藝氣向大氣泄漏。山東換熱器干氣密封供應