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(huán)受到流體靜壓力作用,不論配對環(huán)是否轉(zhuǎn)動,這些力都是存在的。而流體的動壓力只是在轉(zhuǎn)動時才產(chǎn)生。配對動環(huán)上的螺旋槽是產(chǎn)生這些流體動壓力的關(guān)鍵,當動環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動時,螺旋槽里的氣體被剪切從外緣流向中心,產(chǎn)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(huán)與配對動環(huán)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(huán)間互不接觸,并且氣膜具有良好的彈性,即氣膜剛度。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(cè)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(jié)果,并維持動、靜環(huán)一個合適的間隙值。在化工設備中,干氣密封常用于反應釜,以確保反應過程中的安全與穩(wěn)定。河南干氣密封制造
干氣密封與機械密封性能比較:機械密封是一種傳統(tǒng)的密封型式,其特點是密封結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)成熟,加工精度要求不太高。其缺點是泄漏率高,故障頻發(fā)。干氣密封是目前先進的一種非接觸密封型式,與傳統(tǒng)的機械密封形式相比較,采用干氣密封技術(shù),主要具備以下優(yōu)勢:1)采用干氣密封技術(shù),可有效提高密封的質(zhì)量與使用時間,確保設備安全、可靠、穩(wěn)定運行。2)采用干氣密封技術(shù),能源消耗較小。3)干氣密封技術(shù)應用到的輔助系統(tǒng)較為可靠,操作簡單,在使用過程中不需要任何維護手段。4)采用干氣密封技術(shù),泄漏量較少,應用效果良好。湖北干氣密封廠家精選市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一系列針對不同需求的 干氣密封產(chǎn)品,為用戶提供更多選擇空間。
應用:干氣密封在P2202 A/B泵上的應用:P2202 A/B泵是中石化安慶分公司化肥部低溫甲醇沖洗裝置上再吸收塔循環(huán)泵,介質(zhì)為富H2S甲醇,設備型號: 10×12-21N,它是臥式單級泵,采用機械密封。P2202 A/B泵原機械密封為國外進口機械密封。密封液采用乙醇,由于泵的工藝介質(zhì)(甲醇)中含有較多的雜質(zhì)顆粒(大多由于管道腐蝕所產(chǎn)生),使得機械密封的摩擦副端面磨損嚴重,機械密封壽命很短,需經(jīng)常對甲醇泵機械密封進行更換,造成維修工作量大、維修費用高。在這種情況下,2008年4月對甲醇泵機械密封進行改造。
帶中間迷宮的串聯(lián)式密封:如果工藝介質(zhì)不允許泄漏到大氣中和緩沖氣體不允許泄漏到工藝介質(zhì)中,此時串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩級密封間可增加迷宮密封,如圖13-10所示。典型的應用是不允許介質(zhì)泄漏到大氣中,如氫氣壓縮機,硫化氫氣體含量較高的天然氣壓縮機(酸性氣體),和乙烯 、丙烯壓縮機。此種結(jié)構(gòu)的密封工作時,工藝氣體的壓力通過介質(zhì)側(cè)一級密封被降低。泄漏的工藝氣體通過接口一級泄漏氣排到火炬。大氣側(cè)密封通過接口被緩沖氣體(二級密封氣,一段內(nèi)氮氣或空氣)加壓。緩漏沖氣體的壓力保證有連續(xù)的氣流通過迷宮到火炬的出口。此種密封的應用范圍為:-60~200°C; 壓力≤10MPa; 線速度≤180m/s 適用于既不允許工藝氣泄漏到大氣中,又不允許阻封氣進人機內(nèi)的工況。干氣密封能適應介質(zhì)成分變化,在多組分氣體壓縮機中適用性強。
干氣密封與一般機械密封的平衡型集裝式結(jié)構(gòu)一樣,但端面設計有所不同,表面上有幾微米至十幾微米深的溝槽,端面寬度較寬。干氣密封工作時,主密封氣為壓力0.7MPaG的管網(wǎng)低壓氮氣,經(jīng)過濾器過濾后,氣體的過濾精度達到1μm,經(jīng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥、流量計進入密封腔體。為保證泵安全工作,當?shù)獨獾膲毫Φ椭?.4MPaG時,由自力式調(diào)節(jié)閥后安裝的壓力開關(guān)儀表控制甲醇泵聯(lián)鎖停機。干氣密封的前置緩沖是從泵的出口管路引過來的介質(zhì)液體—甲醇,經(jīng)過濾器過濾掉所含的雜質(zhì)顆粒后,充入干氣密封的前置緩沖液腔,以保護干氣密封的密封端面不會被泵內(nèi)臟的介質(zhì)污染。干氣密封運行噪音低,在居民區(qū)附近的壓縮機組中更環(huán)保。北京低溫干氣密封
干氣密封不僅能提高設備的安全性,還能減少維護成本,是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的一部分。河南干氣密封制造
在動力平衡狀態(tài)下,作用在密封上的力分布。動力平衡狀態(tài)下的力分布。其中,閉合力Fc是由氣體壓力和彈簧力共同構(gòu)成的,而開啟力Fo則是通過端面間的壓力分布對端面面積進行積分來計算的。在平衡狀態(tài)下,這兩種力達到平衡,從而維持約3微米的運行間隙。然而,當密封間隙因某種原因而減小,導致端面間的壓力上升時,開啟力Fo將超過閉合力Fc,這時端面間隙會自動增大,直至重新達到平衡。類似地,當密封間隙因某種擾動而增大,使得端面間的壓力下降時,閉合力Fc將超過開啟力Fo。在這種情況下,端面間隙會自發(fā)減小,直至重新達到平衡狀態(tài)。這種機制會在靜環(huán)和動環(huán)組件間形成一層穩(wěn)定性較佳的氣體薄膜。在常規(guī)的動力運行環(huán)境下,該薄膜能確保端面始終保持分離狀態(tài),從而避免接觸和磨損,進而明顯延長其使用壽命。此外,通過巧妙地組合上述結(jié)構(gòu)并輔以其他密封措施,可以演變出多種適用于實際工作環(huán)境的結(jié)構(gòu)類型,例如單端面干氣密封。此類密封方式特別適用于那些工藝氣體少量泄漏至大氣且無害的工況。河南干氣密封制造