當由氣體壓力和彈簧力產生的閉合壓力與氣體膜的開啟壓力相等時,便建立了穩定的平衡間隙。在動力平衡條件下,作用在密封上的力如圖3所示。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,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。類似的,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。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,以減少泄漏和提高設備安全性。江西換熱器干氣密封標準
干氣密封的類型:(1)帶中間迷宮的串聯式密封,它的結構特點為在串聯式密封的兩級之間加入迷宮密封結構。其中一級主密封氣為工藝氣,中壓N2為開停機輔助氣;二級密封和中間迷宮間、隔離氣都使用氮氣。當一級主密封失效時,二級密封起到輔助安全阻封和密封作用。適用于易燃、易爆、危險性大、不允許泄漏到大氣中、也不允許阻封氣進入到機內的工況。如氫氣壓縮機、CO壓縮機、乙烯、丙烯壓縮機等。(2)雙端面密封,雙端面密封適用于沒有火炬條件,不允使工藝氣泄漏到大氣中,但允使阻封氣進入機內的工況。其結構布置相當于面對面布置兩套單端面密封,有時兩個密封共用一個動環。一般采用氮氣作為阻塞氣體,控制阻密封氣(N2)的壓力始終維持在比工藝氣體壓力高于0.2~0.3MPa 。河北壓縮機干氣密封批發在某些情況下,干氣密閉還可以用于真空環境中,有效保護設備內部不受外界影響。
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。下圖為該系統示意簡圖。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。
干氣密封控制系統設計選型要注意以下幾個要點:(1)一般情況下,對于輸送介質為富氣或氣體內含烴類物質較多的氣體則常采用N2作為密封氣;而對于輸送CO2、N2、H2、CO以及空氣等氣體則采用壓縮機出口工藝氣+氮氣備用氣方案為密封氣。同時應提供清潔和干燥的密封氣體,密封氣不得含固體顆粒、粉塵和液體,應保持合適的壓力、溫度和流量。密封氣的過濾精度應達到3um以下,溫度應至少高于露出點溫度10℃以上。(2)密封氣、緩沖氣、隔離氣進行控制的系統,以滿足密封緩沖、隔離對氣體壓力、流量和溫度的要求。一般可采用氣體壓力控制、流量控制、壓力與流量組合控制方式。盡管安裝復雜,但通過專業培訓,可以有效提高工作人員對該技術理解與運用能力。
干氣密封的結構組成:干氣密封由靜環和動環組成,動環端面開有氣體槽,氣體槽深度只有幾微米。端面間必須有潔凈的氣體,以保證在兩個端面之間形成一個穩定的氣膜使密封端面完全分離。氣膜厚度一般為幾微米,氣體介質通過密封間隙時靠節流和阻塞的作用而被減壓,從而實現氣體介質的密封。干氣密封的應用場景和優缺點:干氣密封普遍應用于各種旋轉機器中,特別是在介質易揮發或含有雜質的工況下。例如,在?P2202 A/B泵上就采用了干氣密封技術。干氣密封的優點包括不受介質汽化的影響,能夠保護密封端面不受損壞;缺點是結構復雜,技術難度大,對氣源的清潔度要求高。隨著工業發展趨勢向自動化與環保方向邁進,干氣密封技術必將迎來更廣闊的發展前景。江西換熱器干氣密封標準
通過優化設計和材料選擇,可以進一步降低干氣密閉系統的摩擦損失,提高能源利用率。江西換熱器干氣密封標準
單向槽反轉:對于單旋向螺旋槽干氣密封不能反轉,反轉則產生負氣膜反力,導致密封端面壓緊,致密封損壞失效。在干氣密封使用過程中由于安裝錯誤導致驅動端與非驅動端裝反、機組停車不可避免存在反轉工況等存在,導致密封損壞,嚴重時環直接碎裂。低速工況長時間運行:在開機或低速暖機工況過程中,由于機組長時間低轉速運行,干氣密封沒有產生足夠的流體動壓力,沒有形成氣膜,容易導致密封磨損,嚴重時環直接碎裂。因此,在開機過程中,不宜長時間低轉速運行,在正常運轉中,應該保持轉速恒定,調轉速時盡可能緩慢操作,以避免轉速波動太大對干氣密封產生不良的影響。江西換熱器干氣密封標準