干气密封原理及使用共38页
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干气密封基本原理及投用步骤1、干气密封基本原理干气密封动静环表面平面度和光洁度很高,动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽,随着转动,气体被内泵送到螺旋槽的根部,根部以外的一段无槽区称为密封坝。
密封坝对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。
该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽,这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用,从而加大开启静环与动环组件的能力。
反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝,对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。
配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离,保持一个很小的间隙,一般为3微米左右。
当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时,便建立了稳定的平衡间隙。
2、干气密封投用步骤注意事项:a、不得在不投入使用干气密封的情况下,关上压缩机的出入口阀。
b、干气密封应依次投用一级密封气,二级密封气,后置隔离气。
c、严禁在不投用干气密封的情况下,启动压缩机润滑油泵。
d、必须确保排放火炬和放空的背压小于进入干气密封的密封气压力。
e、在开机后应当尽量避免在干气密封在高于3000转回以下长时间运转。
f、严禁在增压泵活塞杆漏气大于50kpa的情况下启动增压泵。
步骤:干活气密封系统加装后,在一级,二级,后置隔绝气入口法兰端口处接通洁净的仪表风或扰动氮气已连续吹起洗4~6小时以上,直至用细纱漂白布切合六个出口吹起洗5分钟以上,用眼仔细观察杜预灰尘、油污、水分等杂质为合格。
吹起洗整洁后停用所有阀门,处在待命状态。
打开系统所有常开取压阀,投用现场压力表、变送器、压力开关,液位计等并检查各管线,活接头连接情况。
关上扰动n气回去干气密封系统阀门,充份脱液后展开氮气转让,时间为四小时,并通过一级密封气和均衡管差压控制阀调节一级密封高低压端流量不低于117nm3/h(柴油不低于250nm3/h)二级密封高低压端的流量不高于2.9nm3/h(柴油不高于6.5nm3/h)排放量火炬流量7-11nm3/h,(柴油5-8nm3/h),并通过自力调节阀使阀后压力不高于0.185mp a(柴油0.1mpa)后置隔离气高低压端,流量不低于42.81nm3/h,(柴油15nm3/h),并通过自力调节阀使阀后压力不低于0.068mpa(柴油不低于0.01mpa)。
干气密封结构、原理和密封气供给流程及要求1、干气密封结构和工作原理涩北首站压缩机采用的二级串联干气密封,具体结构如图1。
图1干气密封剖面图参照图1干气密封剖面图,对干气密封的结构和气体流向说明如下。
图1中,1——动环,2——静环,3——推环,4——弹簧所在空间(弹簧未画出),A ——密封气进气口,B——一级密封气排气口,C——未使用,D——隔离气排气口(二级密封泄露的少量密封气亦从此通道排除),E——隔离气进气口。
干气密封主要由动环1、静环2、弹簧组件(3和弹簧)等元件构成,静环、动环端面均为环形平面,但在动环端面具有一组“T”型槽,槽的深度大约5微米。
压缩机不运转时,在弹簧力的作用下,动环与静环之间的端面紧贴而无间隙。
但是,压缩机运转时,密封工作,密封气通过A孔进入动环上的“T”型流道,由于气体具有粘性以及两平行平面间具有沟槽,根据雷诺方程在两平行平面之间产生流体动压力,当流体动压力与作用在密封上的气体静压力以及弹簧力平衡时,就在两端面之间形成并维持一层极薄的气膜,气膜厚度大约5微米。
通常,从A孔进入的密封气压力高于压缩机平衡管的压力,该气体一部分进入压缩机内阻挡机内脏的介质气;另一部分从动静环之间的气膜泄漏到下游的腔室内,从而形成对压缩机内工艺气的密封。
由于气膜厚度非常小,泄漏出的气体量也非常小。
该密封包括两级相同的密封,两者为串联布置。
第一级密封即主密封,密封气体是经过过滤的天然气,第二级密封的密封气体是从一级密封中泄漏出来的天然气。
在主密封正常工作时,二级密封作为主密封的安全备用密封,加强密封的安全性,当主密封出现故障而不能正常工作时,二级密封就替代主密封,保证干气密封正常发挥密封功能和压缩机安全停机检修。
在靠近压缩机内侧(图1中的右侧),迷宫密封位于干气密封的前端,作为前置密封。
通过对密封气压力的调节使得从A孔进入的密封气压力高于迷宫密封内侧工艺气体的压力(此压力实际为压缩机平衡管压力),从而保证压缩机内脏的天然气不会向干气密封侧流动,保证干气密封始终在干燥、干净的气氛中运行。
干气密封原理
干气密封是一种利用气体的高压力将两个接触面之间形成密封的方法。
它常用于各种机械设备中,例如压缩机、泵和旋转轴等。
干气密封的原理是利用气体的压力产生一个密闭的空气隔离区域,使得两个接触面之间的润滑剂不会泄露出去,从而保证机械设备的正常运转。
具体来说,当气体进入密封区域时,它会填充在两个接触面之间的间隙中,形成一个气体隔离层。
这个气体隔离层会受到压缩机或泵的高压力控制,从而保持一定的压力,从而防止润滑剂的泄漏。
在干气密封中,还常常使用轴封和密封环等辅助部件来加强密封效果。
轴封通常由金属和橡胶制成,能够保持密封区域的稳定性。
而密封环则可以填补密封区域的缺陷,使得气体无法从缺陷处泄漏出去。
总的来说,干气密封的原理是利用气体的高压力形成一个密闭的隔离区域,防止润滑剂泄漏。
通过辅助部件的使用,可以进一步提高密封效果,确保机械设备的正常运转。
干气(膜)密封的密封原理是怎么工作的?
干气(膜)密封是一种新型的机械密封的密封件之一,主要依靠微米级的气体薄膜润滑的的一类非接触式机械液压油封密封。
东晟密封告诉您在上期中我们主要简单的介绍了气膜密封(干气密封)的密封技术的发展进程及典型的螺旋槽气膜密封(干气密封)的结构及工作原理,今天我们还是来说说关于气膜密封的密封原理是怎么工作的呢?气膜密封工作原理图(可以参考图1)。
干气(膜)密封的密封原理图
机械气膜密封的组合与普通的接触式机械密封机同,主要的不同之处在于前者借助端面开设的流体动压螺旋槽,在旋转状态下所产生的流体动、静压效应,使端面被一稳定的薄气膜分隔开来,至气膜密封与端面处于非接触的运行状态,这种状态之下统称为“非接触式机械密封”的一种。
在工作中动环旋转时,被密封的气体沿周向吸入螺旋槽内,由外径朝向中心,径向分量朝向密封堰流动的,而密封堰阻止了气体流向中心点,从而使气体被压缩使压力升高,密封端面间隙得到动态稳定,并形成了一定厚度要求的气膜,这就是气膜密封(干气密封)的基本密封工作原理了。
密封端面平衡间隙(也就是气膜所产生的膜的厚度)在一般的情况之会有2-10μm之间。
如此之下,端面的间隙可自行控制界面开启力F。
与外界的闭合力F。
平衡之后,使气膜具有良好的弹性(就会形成气膜的刚度高),形成稳定的运转并防止密封端面相互接触。
这就是所谓的“非接触式机械气膜密封”的基本工作原理了。
压缩机干气密封原理压缩机干气密封原理是指在压缩机工作过程中,利用适当的密封装置,阻止气体泄漏到环境中的过程。
干气密封有助于提高压缩机的工作效率,减少能源损耗,保护环境以及延长压缩机的使用寿命。
压缩机干气密封原理主要包括以下几个方面:1. 压缩机的挤压密封原理:挤压密封是利用密封装置对气体进行挤压,将气体封闭在密封装置内。
常见的挤压密封装置有活塞密封、活塞环密封和活塞杆密封等。
这些密封装置通过与活塞或活塞杆的接触,形成一个相对密闭的空间,阻止气体泄漏。
2. 压缩机的间隙密封原理:间隙密封是利用密封装置对气体间隙进行封闭,阻止气体泄漏。
常见的间隙密封装置有静密封和动密封。
静密封通常是通过嵌入式垫片、填料或螺纹连接等方式,在密封面上形成一定的压力,使密封面之间的间隙被填满,从而达到密封的目的。
动密封则是通过机械密封或液体环形密封等装置,在动态工作状态下,形成一个压力高于环境的封闭空间。
3. 压缩机的润滑密封原理:润滑密封是通过润滑油或润滑脂等物质,在压缩机工作过程中,对部件进行润滑和封闭。
润滑油或润滑脂在压缩机内部形成一层润滑膜,防止气体泄漏,同时起到减少磨损和摩擦的作用。
常见的润滑密封装置有轴承密封和动密封装置等。
压缩机干气密封原理的实现可以提供以下几个优点:1. 提高能源利用率:通过有效的气密封装置,可减少气体泄漏,从而降低能源损耗。
在压缩机工作过程中,气体泄漏会导致能源的浪费,使用干气密封装置可以有效降低这种能源损耗,提高能源利用率。
2. 保护环境:压缩机在工作过程中可能会产生对环境有害的气体排放,使用干气密封装置可以有效防止气体泄漏,减少对环境的污染,保护生态环境。
3. 延长压缩机使用寿命:通过使用干气密封装置,可以有效防止气体对压缩机内部部件的腐蚀和磨损,减少机械故障的发生,延长压缩机的使用寿命。
总之,压缩机干气密封原理通过挤压、间隙和润滑等方式,有效阻止气体泄漏,提高能源利用率,保护环境和延长使用寿命。
干气密封即“干运转气体密封”(Dry Running gas seals)是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封,属于非接触密封。
其作用原理: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。
操作的注意事项:]①干气密封元件加工精度高,因此要求密封气体是清洁的,最大颗粒尺寸为5μm②防止密封面上带油或其它液体③单向的干气密封要严禁倒转,否则将干气密封失效甚至损坏,密封气的流量是干气密封运行工况好坏的晴雨表,流量稳定则说明干气密封运行情况良好。
干气密封运行时如出现密封N2气流量渐渐增大,说明干气密封的工作元件出现了问题,这时要引起重视,具体情况具体分析.另外:安装单向干气密封时,一定要注意盘车的方向要与密封环旋转方向相同,而安装双向干气密封是就没有这样的要求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。
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。
干气密封的原理•干气密封是一种密封全部工艺气压力的非接触式端面密封;•该密封包括轴向浮动的碳化物环——静环,和旋转环——动环,旋转环密封面的外径部位刻有槽,槽的下面是被称为密封坝的光滑区域;•在轴处于静止和机组未升压时,静环背后的弹簧使其与动环接触;当机组升压时,气体所产生的静压力将使得两个环分开并形成一极薄的气膜约3μm;这间隙允许少量的密封气泄漏;•当机组开始旋转时,由于动环上槽的作用把气体向密封坝泵送,槽内压力从外径向内径增加,靠近槽的根部产生一高压区域,并扩大两环间的间隙,同时泄漏量也增加; •当弹簧力和气体的静压力与槽和密封坝的流体动力相等时,密封面之间形成稳定的气膜间隙;•当间隙减小时,流体动力学作用使得端面之间的分离力迅速增加,间隙将扩大;间隙的增大时将导致打开力减小,间隙将减小;干气密封的自动平衡原理使得密封端面之间形成了稳定的间隙和泄漏量;当轴旋转时密封面非接触,所以没有磨损;•干气密封顾名思义是指干燥的、洁净的气体密封;•干气密封的密封面之间在运行时有非常小的间隙,密封气流过该间隙;密封面之间的微小间隙要求密封气中不能含有直径超过间隙的颗粒,也不能含有液体,干气密封控制盘的特点是具有过滤装置、除湿装置密封气用工艺介质时,提供高清洁度的气体以延长密封面的寿命,并防止静环背面堆积污染物;•密封气分为主密封气、隔离气缓冲气;•干气密封设计压力为机组的进气压力;主密封进气腔的压力稍许高于进气压力,确保密封腔内清洁的环境;由于密封腔与工艺气腔有压差,对于串联式结构来讲大部分经除湿、过滤的密封气流经工艺气拉别令密封进入压缩机,只有一小部分密封气流经密封面之间,成为泄漏气体;对于并联式双端面密封来讲,密封气流经两个密封面之间,成为泄漏气体;串联式结构主密封气又分一级主密封气内侧端面、二级主密封气外侧端面,内侧端面起主要密封作用,外侧端面是一个安全密封,当内侧主密封突然失效时,危险介质不会发生大量外泄,造成安全事故;一级主密封气使用工艺介质或氮气,二级主密封气只能使用惰性气体氮气;•一级主密封气使用工艺介质的机组,在一定的运行模式下,例如循环和启动,压缩机还没有产生足够给干气密封供气的压差;在这种运行模式下,干气密封容易受到来自于机壳内的未经过滤的气体进入密封腔的污染;未经过滤的气体流入到密封腔称为“倒灌”;所以需要设置增压器如Flowserve、John crane的干气密封控制盘;•隔离气注入密封于轴承之间,其作用是防止润滑油进入密封腔,同时防止工艺气进入轴承腔;•缓冲气或称作前置隔离气用于并联双端面密封,注入密封于机壳梳齿密封之间,其作用是防止未过滤、脱液的工艺介质进入密封腔,造成密封损坏,使用惰性气体氮气;。
干气密封工作原理..1 干气密封工作原理典型的干气密封结构如图1 所示,由旋转环、静环、弹簧、密封圈、弹簧座和轴套组成。
图2 为干气密封旋转环示意图,旋转环密封面经过研磨、抛光处理,并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。
干气密封旋转环旋转时,密封气体被吸入动压槽内,由外径朝向中心,径向分量朝着密封堰流动。
由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压缩,气体压力升高。
在该压力作用下,密封面被推开,流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜,此气膜厚度一般在3μm左右。
气体动力学研究表明,当干气密封两端面间的间隙在2~3μm时,通过间隙的气体流动层最为稳定。
这也就是为什么干气密封气膜厚度设计值选定在2~3μm的主要原因。
当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时,该气膜厚度十分稳定。
正常条件下,作用在密封面上的闭合力(弹簧力和介质力)等于开启力(气膜反力),密封工作在设计工作间隙。
当受到外部干扰,气膜厚度减小,则气膜反力增加,开启力大于闭合力,迫使密封工作间隙增大,恢复到正常值。
相反,若密封气膜厚度增大,则气膜反力减小,闭合力大于开启力,密封面合拢恢复到正常值。
因此,只要在设计范围内,当外部干扰消失以后,气膜厚度就可以恢复到设计值。
衡量密封稳定性的主要指标就是密封产生气膜刚度的大小,气膜刚度是气膜作用力的变化与气膜厚度的变化之比,气膜刚度越大,表明密封的抗干扰能力越强,密封运行越稳定。
干气密封的设计就是以获得最大的气膜刚度为目标。
干气密封是采用机械密封和气体密封的结合,是一种非接触端部密封,它是在机械密封的动环或静环(一般在动环上)的密封面上开有密封槽(本密封为T形槽),当动静环高速旋转时,在两端面间形成一层气膜,在气体泵送效应产生的推力作用下把动静环推开,使两密封端面不接触,但在压缩机刚开机阶段,由于转速较低,动静密封面形成的动压力也较低,动静环是接触摩擦的,所以采用干气密封的压缩机,低速运行时间不宜过长[1]。
干气密封的工作原理及应用摘要:干气密封新技术在处理工艺上实现了创新,这就促使干气密封装置在性能稳定、使用寿命上得到保障,保障施工工作的有序展开。
这需要围绕干气密封的原理,展开对新技术和新工艺的研究,从完善设备的性能来进行入手,通过采取科学合理的设计,避免微小的杂质进入到密封腔中,影响到设备的使用性能。
本文就干气密封的工作原理及应用进行探讨。
关键词:干气密封;原理;应用引言:干气密封技术不同于传统的密封技术,它能够实现气体与器械之间进行非接触式密封,常被应用在大型的工业上。
它对特点在于操作简单,影响因素较少、性能优越,可以说干气密封技术的出现无疑是工业发展上的一个福音。
1干气密封的工作原理(1)干气密封一般由动环、静环、弹簧、O形环、轴和组装套等组成,其典型结构如图所示。
由图我们很容易的可以看到,这个装置的密封环被设计成一个个均匀的浅槽,它的目的是为了能够让气流从这些凹槽中通过,当外界向它通入气体时,它就会在气体的作用下产生一个内外的气压差,强大的压力差就会将密封面分开。
在密封环上的内外压力差的作用下,上面的流体膜层就会形成一个气膜,这道气膜能够帮助弹簧和介质在如此密封的环境下非接触运转,从而不需要向接触式那样需要依靠润滑油等来进行运,减少了接触面的之间的摩擦力。
2干气密封有以下主要优点(1)由于密封面与介质之间存在一个气模,因此它们两者之间不会因为相互接触而发生污染。
(2)这样能够简化了系统的组织结构和有效负荷。
(3)结构紧凑,安装方便,密封寿命长,运行可靠。
(4)维护费用低,经济实用性好。
3影响干气密封的相关参数干气密封技术的优劣不在于其运行效果的好坏,在于其稳定性和使用的周期,这才是影响到干气密封技术发展的重要因素。
一般来说,干气密封的气膜厚度决定着整个装置运行时的稳定性,然后在现实中难以做到真正意义上的密封,还是会存在一定的气体泄漏的问题,所以这里我们需要从几个方面来进行入手。
3.1密封操作参数3.1.1密封直径、转速的影响作用经大量实践表明,密封的直径作用越大,则转速越高;密封的环线速度越快,则干气密封形式产生的泄漏量就越多。