干氣密封與機械密封性能比較:機械密封是一種傳統的密封型式,其特點是密封結構簡單,技術成熟,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,與傳統的機械密封形式相比較,采用干氣密封技術,主要具備以下優(yōu)勢:1)采用干氣密封技術,可有效提高密封的質量與使用時間,確保設備安全、可靠、穩(wěn)定運行。2)采用干氣密封技術,能源消耗較小。3)干氣密封技術應用到的輔助系統較為可靠,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,泄漏量較少,應用效果良好。干氣密封與軸承系統兼容性好,在整體機組中協同運行更高效。江西雙端面干氣密封結構
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(huán)上的螺旋槽是產生這些流體動壓力的關鍵,當動環(huán)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(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,根據不同密封形式,3~10μm左右,②為動環(huán)內螺旋槽,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。河北耐油干氣密封制造未來,隨著科技不斷進步,新型復合材料將在干氣密閉領域發(fā)揮更大作用,提高性能表現。
第二級干氣密封作為輔助安全密封,雖然不承受介質的壓力,但需要在適當的壓差下端面才可形成穩(wěn)定的氣膜而長期理想的運行,系統通過在一級泄漏氣出口端設置節(jié)流閥,調整閥門孔徑使其產生約適當的背壓來滿足要求。節(jié)流閥同時還起到一級密封失效時限制泄漏量的作用。另引一路氮氣為隔離氣,經過濾器、減壓閥后引入后置的梳齒阻隔密封中間??刂破鋲毫ι愿哂谳S承箱油壓(通常為大氣壓),形成一個性能可靠的阻塞密封系統。可保證軸承箱中的潤滑油不進入干氣密封,也可避免殘余的工藝氣進入軸承區(qū)域污染潤滑油。
干氣密封的類型:干氣密封基本結構類型有單端面密封、串聯式密封、帶中間迷宮串聯式密封和雙端面密封。(1)單端面密封:適用于沒有危害、允使微量的工藝氣泄漏到大氣的工況。如N2壓縮機、CO2壓縮機、空氣壓縮機等。(2)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。近年來,數字化技術的發(fā)展使得對干氣密封狀態(tài)監(jiān)測變得更加精確與高效。
因此,為了確保干氣密封控制系統可靠、長壽命穩(wěn)定安全生產運行,應根據系統對密封介質質量、壓力、流量、溫度及生產運行工況的要求,機組干氣密封控制系統設計有過濾單元、調節(jié)控制單元和密封泄漏監(jiān)測單元,對系統中的密封氣、隔離氣、排放氣的流量、壓力、溫度及潔凈度等方面進行控制和監(jiān)測,監(jiān)測干氣密封運行狀況。目前干氣密封主要用于壓縮機、泵和攪拌釜等設備上,相應的按其使用主機也分為壓縮機用干氣密封、泵用干氣密封和攪拌釜用干氣密封。在食品加工行業(yè)中,干氣密封幫助維護產品的新鮮度與衛(wèi)生標準,是不可或缺的一環(huán)。陜西單端面干氣密封原理
采用先進材料制造的干氣密封,可以在更惡劣的環(huán)境中保持良好的性能表現。江西雙端面干氣密封結構
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(jiān)測控制系統,使得密封工作在較佳設計狀態(tài),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??刂破鋲毫ι愿哂谡_\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(jié)閥,以調節(jié)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。江西雙端面干氣密封結構