干气密封的特性及其应用

干气密封的特性及主要工作原理摘要介绍了干气密封的特点、结构及工作原理，分析了影响干气密封性能的主要参数。

关键词干气密封；结构及工作原理；主要参数中图分类号TH 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)051-0214-011 干气密封概述早在20世纪60年代末期，奠定在气体动压轴承应用的基础上，干气密封发展起来，并成为一种全新的非接触式密封。

该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触性运行。

最初，采用干气密封形式，主要为了改善高速离心压缩机的轴封问题。

由于密封采取非接触性的运行方式，因此其密封的摩擦副材料基本不会受到PV值的任何影响，尤其在高压设备、高速设备中应用，具有良好前景。

随着我国密封技术的飞速发展，再加上干气密封的广泛应用，彻底解决了困扰高速离心压缩机运行中的轴封问题，密封使用寿命及性能都得到了很大提高，为机组稳定，长周期运行提供了保证，因此该技术的应用范围进一步扩大，凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。

2 干气密封与机械密封性能比较机械密封是一种传统的密封型式，其特点是密封结构简单，技术成熟，加工精度要求不太高。

其缺点是泄漏率高，故障频发。

干气密封是目前最先进的一种非接触密封型式，与传统的机械密封形式相比较，采用干气密封技术，主要具备以下优势：1）采用干气密封技术，可有效提高密封的质量与使用时间，确保设备安全、可靠、稳定运行。

2）采用干气密封技术，能源消耗较小。

3）干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠，操作简单，在使用过程中不需要任何维护手段。

4）采用干气密封技术，泄漏量较少，应用效果良好。

3 干气密封工作原理一般来讲，典型的干气密封技术，包含了静环、动环（旋转环）、副密封O 形圈、静密封、弹簧和弹簧座等。

静环位于弹簧座内，用副密封O形圈密封。

弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上动环（旋转环）配合，如图1所示。

这类密封与机械密封的区别在于，它是一种气膜润滑的流体动、静压相结合的非接触式机械密封。

干气密封的原理及应用场合1. 干气密封的定义和基本原理干气密封是一种利用清洁干燥的气体（通常是氮气）在机械轴和密封部件之间形成一个气体屏障，以防止液体或气体泄漏的密封方法。

它主要利用气体压力高于液体或气体的压力，将气体或液体压缩在轴封附近的密封腔内，从而有效地防止泄漏。

干气密封的基本原理是通过气膜将两侧介质隔离开来，从而实现密封效果。

当轴旋转时，密封腔内的气体被强制流动，形成一个气膜屏障，防止液体或气体渗入密封腔。

2. 干气密封的优点•高效性能：干气密封具有较高的密封效果，有效防止液体或气体泄漏，提高设备的工作效率。

•可靠性：由于密封性能稳定可靠，干气密封可保持长时间的使用寿命而不需要频繁维护。

•适应性强：干气密封适用于各种介质，包括化工、石油、医药等不同行业。

•安全性高：由于采用气体作为密封介质，避免了液体泄漏导致的安全隐患。

•环保性好：干气密封无需使用润滑油，减少了对环境的污染。

3. 干气密封的应用场合3.1 化工工业在化工工业中，往往需要处理一些有害、腐蚀性或粘稠的介质。

传统的液体密封在这种条件下容易受到损坏或泄漏，而干气密封可以有效地解决这些问题。

比如，干气密封常被用于泵、压缩机、反应釜等设备的密封，确保介质不泄漏，从而保护操作人员的安全和设备的正常运行。

3.2 石油行业在石油行业中，由于介质种类多样，常常需要在恶劣的工作环境中进行密封。

干气密封可以适应高温、高压、腐蚀等艰苦环境，确保设备的正常运行。

比如，干气密封常用于石油泵、油井采气设备、管线等油气密封系统中。

3.3 医药行业在医药行业中，要求设备的密封性能高、可靠性强，并且要求设备无泄漏和无污染。

干气密封具有符合医药行业要求的特点，被广泛应用于制药设备、灭菌系统、制冷设备等。

3.4 其他行业除了化工、石油和医药行业外，干气密封还广泛应用于其他领域。

例如，干气密封可用于食品加工设备、纸浆设备、电力行业的泄漏控制等。

4. 干气密封的发展趋势随着技术的不断发展，干气密封正朝着更高效、更可靠和更环保的方向发展。

压缩机干气密封一、压缩机干气密封的定义和作用压缩机干气密封是指在压缩机轴承处，使用气体代替传统的润滑油，实现轴承的润滑和密封。

其作用是防止润滑油泄漏，减少环境污染，提高设备可靠性和安全性。

二、压缩机干气密封的优点1.减少环境污染：压缩机干气密封不需要使用润滑油，可以有效降低环境污染。

2.提高设备可靠性：由于无需使用润滑油，可以避免因为润滑油泄漏引起的故障。

同时，压缩机干气密封具有较长的使用寿命和较小的维护量。

3.提高设备安全性：由于无需使用润滑油，可以避免因为润滑油泄漏引起的火灾等危险。

4.节约能源：由于无需使用润滑油，可以减少能源消耗。

三、压缩机干气密封的分类1.动态密封：动态密封是指在旋转轴上使用气体密封，通常采用活塞式密封或者旋转式密封。

2.静态密封：静态密封是指在不旋转的部件上使用气体密封，通常采用环形密封或者膜片式密封。

四、压缩机干气密封的工作原理压缩机干气密封的工作原理是利用气体的高速流动产生的离心力和摩擦力，将气体挤入轴承处形成一个气膜，从而实现润滑和密封。

五、压缩机干气密封的优化设计1.合理选择材料：选择高温耐磨材料可以提高干气密封的使用寿命和稳定性。

2.优化结构设计：通过优化结构设计，可以减少泄漏量和摩擦损失，提高干气密封的效率。

3.加强检测监控：通过加强检测监控，可以及时发现故障并进行维修保养，保证设备正常运行。

六、压缩机干气密封在工业生产中的应用压缩机干气密封广泛应用于石油化工、电力、钢铁、航空航天等行业，可以提高设备的可靠性和安全性，降低环境污染，节约能源。

七、压缩机干气密封的发展趋势随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，压缩机干气密封将越来越广泛地应用于各个领域。

同时，未来的发展方向是进一步提高干气密封的效率和使用寿命，降低成本，实现智能化监控和维护。

干气密封及其应用实用铆工经验与窍门精选.PDF电子书小商店10干气密封原理及应用一、引言干气密封是一种新型的非接触式轴封，干气密封的概念是六十年代末期从气体润滑轴承的基础上发展起来的，其中以螺旋槽密封最为典型。

经过数年的研究，美国约翰·克兰公司率先推出干气密封产品并投入工业使用。

实践表明，干气密封在很多方面都优越于普通接触式机械密封，它主要用于管线、海洋平台、炼油厂、石油化工行业等，适合于任何输送气体的系统。

由于干气密封属于非接触式密封，基本上不受PV值的限制，因此干气密封特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封。

干气密封的出现，是密封技术的一次革命，气体密封的难题从此得以解决，而不再会受到密封润滑油的限制，而且其所需的气体控制系统比油膜密封的油系统要简单得多。

另外，干气密封的出现也改变了传统的密封观念，将干气密封技术和阻塞密封原理有机结合，“用气封液或气封气”的新观念替代传统的“液封气或液封液”观念，可保证任何密封介质实现零逸出，这就使得干气密封在泵用轴封领域也将有广泛的应用前景。

下表为压缩机干气密封与其它常见密封的泄漏量比较试验机组使用条件：轴径140mm,转速5000r/min,工艺气压力0.6MPa,封油（气）压力0.75MPa.与普通接触式机械密封相比，干气密封有以下主要优点：（1）省去了密封油系统及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。

（2）大大减少了计划外维修费用和生产停车。

3）避免了工艺气体被油污染的可能性。

（3）密封气体泄漏量小。

（4）维护费用低，经济实用性好。

（5）密封驱动功率消耗小。

（6）密封寿命长，运行可靠。

二、干气密封的工作原理与其它机械密封相比，干气密封在结构方面基本相同。

其主要区别在于，干气密封的一个密封环上面加工有均匀分布的浅槽，干气密封能在非接触状态下运行就是靠这些浅槽在运转时产生的流体动压效应使密封面分开。

干气密封端面的槽形主要分单旋向和双旋向两大类。

干气密封的工作原理和特点干气密封是一种新型的非接触式轴封。

干气密封在结构上与普通的机械密封基本相同，重要的区别在于干气密封其中的一个密封环上面加工有均匀分布的流体动压槽。

运转时进入槽中的气体受到压缩，在密封环之间形成局部的高压区，使密封面开启，从而能在非接触状态下实现密封。

干气密封与普通的机械密封相比主要有以下的优点：（1）省去了普通密封油系统以及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。

（2）大大减小了计划外维修费用和生产停车。

（3）避免了工艺气体被油污染的可能性。

（4）密封气体泄漏量小。

（5）维护费用低，经济实用性好。

（6）密封驱动功率消耗小。

（7）密封寿命长，运行可靠。

该压缩机采用的是GCTL01/L99型带中间迷宫的串联式干气密封，是干气密封中安全性、可靠性最高的一种结构。

这种结构可保证工艺介质不会泄漏至大气环境中，同时可以保证干气密封引入的外部气源氮气不会漏入工艺介质中。

串联式干气密封相当于前后串联布置的两组单端面干气密封。

第一级干气密封为主密封，基本上承受全部压差；第二级干气密封为辅助安全密封，正常运行时在很低的压力下工作，当第一级密封失效时，第二级密封可以迅速承受较大的压差，起到密封作用，同时可防止一级密封失效时工艺气体大量向大气环境中泄漏，保证机组安全停车。

大气端的隔离密封可避免轴承箱中的润滑油汽进入干气密封区域，保证干气密封在洁净、干燥的环境中运行。

为了保证干气密封运行的可靠性，每套密封系统都配有与之相匹配的监测、控制系统，其作用是一方面为干气密封提供干净、干燥的气源。

另一方面对干气密封的运行状况进行实时监测，使密封工作在最佳状态，当密封失效时系统能及时报警。

监控系统对密封是否正常运行的监测主要是通过对泄漏气体的流量及相关压力的监测来进行的。

干气密封工作原理一、引言干气密封是一种广泛应用于各种机械设备中的密封方式，它通过利用气体的特性来实现密封效果，具有结构简单、维护方便等优点。

本文将详细介绍干气密封的工作原理及其应用。

二、工作原理干气密封的工作原理基于气体的压力平衡原理和密封面的相对运动。

一般情况下，干气密封由静密封和动密封两部分组成。

1. 静密封部分静密封部分主要由密封面和密封环组成。

密封面通常采用硬质合金、陶瓷等材料制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

密封环则负责与密封面接触，并通过压缩使其与密封面形成密封。

2. 动密封部分动密封部分主要由活塞、活塞环和密封环组成。

活塞和活塞环的运动可产生压力差，从而形成气体的流动。

密封环则负责承受气体的压力，并通过其自身的弹性使气体无法泄漏。

三、工作过程干气密封的工作过程可以分为压缩、密封和润滑三个阶段。

1. 压缩阶段当活塞运动时，活塞环与密封环之间形成一定的压力差，使气体被压缩。

同时，密封环的弹性使其与密封面紧密接触，形成初步的密封效果。

2. 密封阶段在密封阶段，由于活塞环的运动，压缩气体逐渐流向密封面，与密封面接触。

此时，密封面与密封环之间的压力差逐渐增大，从而形成更好的密封效果。

3. 润滑阶段在润滑阶段，密封面和密封环之间的润滑剂起到重要的作用。

润滑剂可减少密封面和密封环之间的摩擦，提高密封的效果。

四、应用领域干气密封广泛应用于各种机械设备中，特别是涉及高速旋转的轴承和密封件。

其主要应用领域包括但不限于以下几个方面：1. 压缩机在压缩机中，干气密封可有效防止压缩气体泄漏，提高压缩机的工作效率。

同时，干气密封还可减少摩擦磨损，延长设备的使用寿命。

2. 泵站在泵站中，干气密封可防止液体泄漏，保证泵站的正常运行。

与传统的液体密封相比，干气密封不会受到液体蒸发和结晶的影响，具有更好的稳定性和可靠性。

3. 机床在机床中，干气密封可防止切削液进入主轴轴承，保护轴承免受污染。

同时，干气密封还可减少主轴轴承的磨损，提高机床的加工精度和效率。

泵用干气密封技术特点及应用一、干气密封概述泵用干气密封主要应用于离心压缩机等高速流体设备上。

随着泵、反应釜等设备的出现,干气密封技术逐渐在低转速设备上进行了推广,从而形成了泵用干气密封技术。

泵用干气密封是一种高性能、长寿命的新型密封型式，在结构上它与普通机械密封显著不同的是：动、静环密封端面较宽；在动环或静环端面上加工出特殊形状的流体动压槽，如螺旋槽，槽深一般在3-10pm之间。

当动环高速旋转时，动环或静环端面上的螺旋槽将外径处的高压气体向下泵入密封端面间，气体由外径向中心流动，而密封坝节制气体流向中心，于是气体被压缩引起压力升高，在槽根处形成高压区。

端面气膜压力形成形成开启力，在密封稳定运转时，该开启力与由作用在补偿环背面的气体压力和弹簧力形成的闭合力平衡，密封保持非接触、无磨损运转，其气膜厚度一般维持在2-3pm。

如果出现某些扰动因素使密封间隙减小，引起开启力减小，而闭合力不变，密封间隙将减小，密封将很快再次恢复平衡。

干气密封的这种抵抗气膜间隙变化的能力称之为气膜刚度。

虽然泵用干气密封的气膜间隙很小，但气膜刚度很大，比液膜润滑机械密封的膜刚度要大得多。

总之，凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。

与机械密封相比，干气密封具有如下优点：1、密封使用寿命长、运行稳定可靠；2、密封功率消耗小，仅为接触式机械密封的5%左右；3、与其他非接触式密封相比，干气密封气体泄漏量小；4、可实现介质的零逸出，是一种环保型密封；5、密封辅助系统简单、可靠，使用中不需要维护。

二、离心泵用干气密封离心泵输送的介质为液体。

根据不同工况条件，可采用以下几种密封形式：1、双端面干气密封双端面干气密封可以用在绝大多数离心泵的轴封上，它具有以下特点：1）用“气体阻塞”替代传统的“液体阻塞”原理，即用带压密封气替代带压密封液，保证工艺介质实现“零逸出”；2）整套密封非接触运行，其功率消耗仅为传统双端面密封的5%，使用寿命比传统密封长5倍以上；3）结构简单的辅助系统，保证工艺介质不受污染及工艺介质不向大气泄漏，彻底摆脱了传统双端面机械密封对油系统的依赖。

一、引言干气密封是一种新型的无接触轴封，由它来密封旋转机器中的气体或液体介质。

与其它密封相比，干气密封具有泄漏量少，磨损小，寿命长，能耗低，操作简单可靠，维修量低，被密封的流体不受油污染等特点。

因此，在压缩机应用领域，干气密封正逐渐替代浮环密封、迷宫密封和油润滑机械密封。

干气密封使用的可靠性和经济性已经被许多工程应用实例所证实。

目前，干气密封主要用在离心式压缩机上，也还用在轴流式压缩机、齿轮传动压缩机和透平膨胀机上。

干气密封已经成为压缩机正常运转和操作可靠的重要元件，随着压缩机技术的发展，干气密封正逐步取代浮环密封、迷宫密封和油润滑密封。

本文针对德国博格曼公司的干气密封产品进行了研究，结合压缩机的工作特点，重点论述压缩机干气密封的原理、结构特点、密封材料、使用要求和制造等方面的内容。

二、干气密封工作原理分析干气密封的一般设计形式是集装式，图1表示出了压缩机干气密封的具体结构。

图1 压缩机干气密封示意图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。

气体介质通过密封间隙时靠节流和阻塞的作用而被减压，从而实现气体介质的密封，几微米的密封间隙会使气体的泄漏率保持最小。

动环密封面分为两个功能区(外区域和内区域)。

气体进入密封间隙的外区域有空气动压槽，这些槽压缩进来的气体。

为了获得必要的泵效应，动压槽必须被开在高压侧。

密封间隙内的压力增加将保证即使在轴向载荷较大的情况下也将形成一个不被破坏的稳定气膜。

干气密封隔离气的作用一、引言干气密封是一种常用的密封方法，它通过使用干燥的气体隔离工作环境和外部环境，具有重要的作用。

本文将详细探讨干气密封隔离气的作用及其在工程中的应用。

二、干气密封的基本原理干气密封是通过使用气体的力学特性来实现密封的。

其基本原理如下：1.气体的压力：气体在容器内部产生压力，这种压力可以阻止外界的液体或气体进入容器内部，从而实现密封的作用。

2.气膜效应：当气体通过密封间隙时，由于速度的差异，会形成一个气膜，这个气膜可以阻挡外界的液体或气体进入密封间隙。

3.气体的稳定性：相比于液体，气体具有较低的黏度和表面张力，因此气体在密封过程中更容易形成稳定的密封效果。

三、干气密封的作用干气密封在工程中具有许多重要的作用，主要包括以下几个方面：1. 隔离液体和气体干气密封可以有效地将工作环境中的液体和气体与外界隔离开来。

在一些特殊的工作环境中，如高温、高湿等条件下，常规的液体密封无法满足要求。

而干气密封正是通过使用气体来隔离，可以在这些恶劣条件下实现可靠的密封效果。

2. 防止液体溢出和泄漏在一些工程设备中，如旋转机械、离心机等，液体的溢出和泄漏将会对设备性能和安全性产生严重的影响。

干气密封能够有效地防止液体的溢出和泄漏，从而保护设备的正常运行和操作人员的安全。

3. 减少摩擦和磨损干气密封可以在工程设备的各种活动部件之间形成一个气膜，减少部件之间的摩擦和磨损。

相比于液体密封，干气密封具有更低的摩擦系数，能够显著延长设备的使用寿命。

4. 防止腐蚀和污染在一些特殊的工作环境中，如化学工程、生物工程等，液体的腐蚀性和污染性将会对设备和产品质量产生严重的影响。

而干气密封可以有效地防止液体的腐蚀和污染，保护设备和产品的安全性和可靠性。

四、干气密封的应用干气密封广泛应用于各个领域的工程中，下面介绍几个常见的应用案例：1. 化工设备在化工设备中，由于工作环境的特殊性，常规的液体密封无法满足要求。

而干气密封则可以在高温、高湿等恶劣条件下实现可靠的密封效果，保护设备的安全和产品的质量。