当端面外侧开设有流体动压槽(2.5~10µm)的动环旋转时,流体动压槽把外径侧(称之为上游侧)的高压隔离气体泵入密封端面之间,由外径至槽径处气膜压力逐渐增加,而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降,因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力,在摩擦副之间形成很薄的一层气膜(1~3µm)从而使密封工作在非接触状态下。
所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道,实现了密封介质的零泄漏或零逸出。干气密封与一般机械密封的平衡型集装式结构一样,但端面设计有所不同,表面上有几微米至十几微米深的沟槽,端面宽度较宽。
与一般润滑机械密封不同,干气密封在两个密封面上产生了一个稳定的气膜。这个气膜具有较强的刚度使两个密封端面完全分离,并保持一定的密封间隙,这个间隙不能太大,一般为几微米。
密封间隙太大,会导致泄漏量增加,密封效果较差;而密封间隙较小,容易使两密封面发生接触,因为干气密封的摩擦热不能及时散失,端面接触无润滑,将很快引起密封变形、端面过度发热从而导致密封失效。这个气膜的存在,既有效地使端面分开又使相对运转的两端面得到了冷却,两个端面非接触,故摩擦、磨损大大减小,使密封具有长寿命的特点,从而延长主机的寿命。
开槽的密封面,分为两个功能区,外区域和内区域,气体进入开槽的外区域这些槽将压缩进入的气体,在槽根部形成局部的高压区,使端面分开,并形成一定厚度的气膜,为了获得必要的泵送效应,动压槽必须开在高压侧。开槽的密封间隙内的压力增加对干气密封的工作是至关重要的,它将保证即使在轴向载荷较大的情况下,密封也能形成一个不被破坏的稳定气膜。
密封的内区域(即坝区) 是平面的,靠它的节流作用而限制了泄量。密封工作时端面气膜形成的开启力与由弹簧和介质作用力形成的闭合力达到平衡,从而实现了非接触运转。
干气密封的弹簧力是很小的。主要目的是当密封不受压或不工作时能确保密封的闭合,防止意外发生。
干气密封原理: 当端面外侧开设有流体动压槽(2.5~10µm)的动环旋转时,流体动压槽把外径侧(称之为上游侧)的高压隔离气体泵入密封端面之间,由外径至槽径处气膜压力逐渐增加,而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降,因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力,在摩擦副之间形成很薄的一层气膜(1~3µm)从而使密封工作在非接触状态下。
所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道,实现了密封介质的零泄漏或零逸出。 干气密封与一般机械密封的平衡型集装式结构一样,但端面设计有所不同,表面上有几微米至十几微米深的沟槽,端面宽度较宽。
与一般润滑机械密封不同,干气密封在两个密封面上产生了一个稳定的气膜。这个气膜具有较强的刚度使两个密封端面完全分离,并保持一定的密封间隙,这个间隙不能太大,一般为几微米。
密封间隙太大,会导致泄漏量增加,密封效果较差;而密封间隙较小,容易使两密封面发生接触,因为干气密封的摩擦热不能及时散失,端面接触无润滑,将很快引起密封变形、端面过度发热从而导致密封失效。这个气膜的存在,既有效地使端面分开又使相对运转的两端面得到了冷却,两个端面非接触,故摩擦、磨损大大减小,使密封具有长寿命的特点,从而延长主机的寿命。
开槽的密封面,分为两个功能区,外区域和内区域,气体进入开槽的外区域这些槽将压缩进入的气体,在槽根部形成局部的高压区,使端面分开,并形成一定厚度的气膜,为了获得必要的泵送效应,动压槽必须开在高压侧。开槽的密封间隙内的压力增加对干气密封的工作是至关重要的,它将保证即使在轴向载荷较大的情况下,密封也能形成一个不被破坏的稳定气膜。
密封的内区域(即坝区) 是平面的,靠它的节流作用而限制了泄量。密封工作时端面气膜形成的开启力与由弹簧和介质作用力形成的闭合力达到平衡,从而实现了非接触运转。
干气密封的弹簧力是很小的。主要目的是当密封不受压或不工作时能确保密封的闭合,防止意外发生。
干气密封的基本原理:
当端面外侧开设有流体动压槽的动环旋转时,流体动压槽把外径侧(称之为上游侧)的高压隔离气体泵入密封端面之间,由外径至槽径处气膜压力逐渐增加,在摩擦副之间形成很薄的一层气膜从而使密封工作在非接触状态下。
所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道,实现了密封介质的零泄漏或零逸出。
开槽的密封面,分为两个功能区,外区域和内区域,气体进入开槽的外区域这些槽将压缩进入的气体,在槽根部形成局部的高压区,使端面分开,并形成一定厚度的气膜,为了获得必要的泵送效应,动压槽必须开在高压侧。
扩展资料:
干气密封的应用:
干气密封在P2202 A/B泵上的应用:P2202 A/B泵是中石化安庆分公司化肥部低温甲醇冲洗装置上再吸收塔循环泵,介质为富H2S甲醇,设备型号: 10*12-21N,它是卧式单级泵,采用机械密封。
P2202 A/B泵干气密封的改造:
干气密封工作时,主密封气压力为0.7MPaG的管网低压氮气,经过滤器过滤后,气体的过滤精度达到1μm,经自立式压力调节阀、流量计进入密封腔体。为保证泵安全工作,当氮气的压力低至0.4MPaG时,由自立式调节阀后安装的压力开关仪表控制甲醇泵联锁停机。
干气密封的前置缓冲是从泵的出口管路引过来的介质液体—甲醇,经过滤器过滤掉所含的杂质颗粒后,充入干气密封的前置缓冲液腔,以保护干气密封的密封端面不会被泵内脏的介质污染 。
参考资料来源: 百度百科-干气密封
干气密封工作原理分析干气密封和普通平衡型机械密封相似,也由静环和动环组成,其中:静环由弹簧加载,并靠O型圈辅助密封。
端面材料可采用碳化硅、氮化硅、硬质合金或石墨。干气密封与液体普通平衡型机械密封的区别在于:干气密封动环端面开有气体槽,气体槽深度仅有几微米,端面间必须有洁净的气体,以保证在两个端面之间形成一个稳定的气膜使密封端面完全分离。
气膜厚度一般为几微米,这个稳定的气膜可以使密封端面间保持一定的密封间隙,间隙太大,密封效果变差;而间隙太小会使密封面发生接触,因干气密封的摩擦热不能散失,端面间无润滑接触将很快引起密封端面的变形,从而使密封失效。干气密封是一种非接触式机械密封。
干气密封在使用过程中需要注意的问题: 干气密封作为离心压缩机的重要部件,对压缩机的平稳运行影响很大,在操作中要引起特别的注意。
1) 对密封介质的洁净度要求:杂质粒度≤3μm,温度≤40℃,含液量≤500ppm(w/w); 2) 密封气、隔离气要先于润滑油供应而后于润滑油切断,避免润滑油进入密封体内污染密封面,这种状况下运行极易造成密封面的损坏。 3) 干气密封本身可靠性较高,但其连锁控制系统需要根据实际情况综合考虑,避免由于假信号引起机组连锁误动作。
4) 运行过程中要密切注意干气密封系统有关参数的变化,从中找出干气密封运行情况的变化。必要时调节可以干气密封一级放火炬排放线的针型阀调整密封排气压力。
5) 由于正常时干气密封泄漏量较小,基本为设计失效流量的1/5~1/8,而流量测量仪表是按照设计失效流量进行的选型,在低流量下存在较大的误差。 6) 严禁机组运转过程中保证密封气的供给,因为密封气的中断会导致密封面干磨,很短时间内密封就会烧坏,另外采用压缩机自身工艺气作为密封气时要注意密封气的脱液,防止液滴进入密封面破坏密封,还要注意压缩机工艺参数变化对密封的影响,不能保证密封气供给时及时投用辅助密封气。
(1) 准备工作
①检查隔离气(密封气)系统紧固部件是否有松动,如有松动,予以紧固。
②隔离气(密封气)减压阀门调较准确、灵活。
③隔离气(密封气)差压控制阀门,隔离气(密封气)过滤器差压表,密封气 排放流量表,密封气排放压力开关,就地压力表投用。
(2)投用过程
①打开隔离气N2给气点第一道阀和排凝阀,排掉气体中的液体,确认无液体后关闭。
②隔离气系统按流程倒序打开各阀门,调节隔离气差压,并观察其排放情况。
③润滑油系统运行正常后,密封气系统按流程倒序打开各阀门(开机之前用新氢压缩机出口氢气,机组正常运行后用本身循环氢气)。
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