干气密封问题分析及处理措施
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循环氢压缩机干气密封存在的问题及解决措施摘要:在化工生产过程中,循环氢压缩机是较为重要的生产设备,这一设备的安全、高效运行对于化工生产中加氢裂化反应以及整体生产效率都会产生较大影响。
在循环氢压缩机的组成中,密封是较重要的组成部分,并且设备运行过程中,确保装置的较好密封效果至关重要。
干气密封是循环氢压缩机的密封结构方式,需要动静环进行配合达到密封效果。
而在实际运行过程中干气密封往往会出现各种各样的问题而导致密封失效,对化工生产质量与效率都会产生不良影响。
基于此,文章对循环氢压缩机干气密封工作原理进行了相关概述,分析了循环氢压缩机干气密封存在的主要问题,进而对干气密封失效的相关预防措施进行了有效探讨,以供参考。
关键词:循环氢压缩机;干气密封;泄漏;动静环;措施一、循环氢压缩机干气密封工作原理在循环氢压缩机运行过程中,干气密封主要是以气膜润滑的非接触方式的机械密封类型,在动静环的配合作用下,密封表面具备较高的光洁度与平面度,在一般情况下会在动环的表面加工形成一种特种槽,包括单向槽和双向槽两种形式。
在单向螺旋槽当中,能够获得较强的动压效应,由于气膜的刚度较大,能够产生较强的抗扰动效果。
因此,单向槽是较为常见与优先使用的形式。
然而,无论使用何种槽型,都是利用了同样的工作原理。
也就是利用槽的密封坝对气体膜进行增压,进而在动静环表面产生一定压力,分离动静环,使两者保持较小的间隙,通常需要将间隙控制在3μm左右。
若是气体压力值等于弹簧形成的闭合压力与气膜的开启压力,则动静环之间的检修处于恒定状态,实现较好的密封效果。
二、循环氢压缩机干气密封存在的主要问题。
(一)偏磨干气密封偏磨是循环氢压缩机运行过程中,干气密封结构较为常见的问题,也是导致干气密封失效的主要原因之一。
导致干气密封发生偏磨的主要原因主要是在实际运行过程中,转子的运行产生较大振动,进而导致转轴出现较大偏移,或者是设备在运行过程中转子与壳体之间存在较为明显的偏心现象。
离心式压缩机干气密封典型故障【案例背景】干气密封是20世纪60年代末在气体润滑轴承基础上发展起来的一种新型产品。
1968年约翰克兰公司最先研制出圆弧面螺旋槽非接触式机械密封,随后几年内研制出平面螺旋槽非接触式气体端面密封,并在得到实际应用。
80年代后期约翰克兰公司开始研制双向转动干气密封。
国内干气密封研制起步较晚,在1996年底,才有天津鼎铭密封公司研制的第一套国产干气密封应用成功。
随着石油化工行业的不断发展,离心式压缩机组作为行业内的核心设备,对轴封的使用要求也越来越严格,干气密封作为目前最先进的密封形式,得到了广泛的应用。
伴随着应用范围的逐渐增大,干气密封在使用过程中的故障频率也在不断增加,因此对干气密封在使用过程中出现的故障进行准确的判断分析并采取有效的处理方法,防止故障的发生,显得更加重要。
【案例描述】一、干气密封技术基本结构原理典型的干气密封结构包含有静环、动环组件(旋转环)、副密封“O 暠形圈、静密封、弹簧和弹簧座等零部件。
静环位于不锈钢弹簧座内,用副密封“O暠形圈密封。
弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合,如图1所示。
要求动环组件和静环配合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,如图2所示。
随着转子转动,气体被向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,从而加大了开启静环与动环组件间气隙的能力。
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3μm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,起到密封作用。
这种机制将在静环和动环组件之间产生一层稳定性相当高的气体薄膜,使得在一般的动力运行条件下端面能保持分离、不接触、不易磨损,延长了使用寿命。
循环气压缩机干气密封堵塞原因分析及解决措施摘要:循环气压缩机是化工企业生产组织的重要组成部分,如果它的气密性和封闭性出现故障或者问题,就会在一定程度上影响机械正常运转,同时由于循环气压机干气密闭封堵实效,对生产组织带来了阻碍和危险,因此我们非常有必要从技术角度对此类设备的气密性进行研究。
有鉴于此,文章将在通过查阅相关文献资料以及结合自身多年工作经验背景下,首先分析循环气压缩机干气密封堵塞的原因,然后针对其制定有针对性的措施,从而保证生产顺利进行。
关键词:循环气压缩机;气密;封堵;原因;措施一、循环气压缩机干气密封堵塞原因从技术角度分析,一般情况下循环气压缩机干气密封结构形式主要有单向形式密封和多种方向的密封,而按照它所储存的介质进行分类的话,则要根据介质种类、不同压力和运转速度,具体来就是双向干、串联干密封两种形式。
单向布置适用于小的工艺气体排放到大气中,并且没有危险条件,在实际操作中,比如压缩机、二氧化碳或者是氮气压缩机等等,而双端面布置则适用于不允许工艺气体泄漏到大气中,但允许氮气进入机组组成的工作条件,比如说在实际操作中的工艺气体不稳定或者负压风险比较大。
另外,在操作原理方面来看,在生产条件允许少量工艺气体泄漏到空气之中的情况下,我们可以采用顺序排列形式,主要是以两级串联布置。
总得来说,循环气压缩机干气密封堵塞原因主要有以下几个方面:(一)单槽倒车或低速模式此种情况,主要是在使用干式气密密封过程中,由于安装错误,导致传动装置和非进水端反向输入,不可避免地存在相反的机组停堆模式、低速供暖等条件,导致密封性损坏,发生严重环裂。
(二)后续绝缘密封失效在运行过程中,由于当初设计或运行原因,极有可能发生机械油封表面的污染。
比如说,我们在生产组织过程中的轴承腔中,由于气体供应不稳妥,所设计气体流速低,就会导致过多的空气,迷宫齿数或间隙不合适,机械涉笔的隔膜设计小,容易出现系统控制问题,氮气振荡或供气中断,停机时操作失误或者操作失误等。
建议│干气密封常见损坏原因及维护方法干气密封是一种常用的动态密封装置,广泛应用于压缩机、泵、离心机和搅拌器等机械设备中。
然而,由于其特殊的工作环境和使用条件,常常会出现损坏的情况。
本文将介绍干气密封常见的损坏原因和维护方法。
一、干气密封常见损坏原因:1.密封面磨损:由于干气密封的密封面直接接触并摩擦,长时间的磨损会导致密封面失效。
造成密封面磨损的原因包括杂质的进入、摩擦力过大、密封面材料的选择不合适等。
2.密封面泄漏:干气密封的密封面存在微小的间隙,当泄漏流经这个间隙时,会导致泄漏现象。
这种泄漏现象可能是由于密封面的磨损、密封材料的老化、密封面松动等原因造成的。
3.密封面腐蚀:干气密封工作环境中可能存在一些腐蚀性物质,这些物质会侵蚀密封面,导致密封面的腐蚀损坏。
4.密封元件疲劳:干气密封的工作要求密封元件频繁地运动和变形,可能会导致密封元件疲劳,使其失去原有的弹性和密封性能。
5.悬浮环磨损:悬浮环是干气密封中的一个重要组成部分,负责提供紧密的接触作用。
由于工作环境的振动和摩擦力的作用,悬浮环可能会磨损,导致密封效果下降。
二、干气密封的维护方法:1.定期检查和维护:定期检查干气密封的运行状态和工作效果,及时发现和处理问题。
检查的重点包括密封面的磨损情况、密封面的泄漏情况、密封材料的老化程度等。
2.清洁和除尘:干气密封的工作环境中可能存在杂质和灰尘等物质,这些物质会对密封面产生磨损和腐蚀。
因此,应定期对密封装置进行清洁和除尘工作,保持干净的工作环境。
3.正确安装和调整:正确安装干气密封,并进行适当的调整和校正,确保密封装置的运行平稳和密封效果良好。
4.使用合适的润滑剂:干气密封的密封面在工作过程中会产生摩擦,为了减少摩擦损耗,应使用合适的润滑剂进行润滑。
5.定期更换密封件:密封元件是干气密封的重要组成部分,其寿命有限。
应根据实际使用情况,定期更换密封元件,确保密封效果和工作效率。
6.注意工作温度和压力:干气密封的工作温度和压力应控制在允许范围之内,避免因温度和压力过高而导致密封面失效或其他损坏。
离心压缩机干气密封故障分析与措施摘要:合成气压缩机组和氨压缩机组是合成氨系统中最为关键的两台转动设备,输送的是易燃、易爆、有毒的介质,在超高的转速下安全可靠的密封就显得非常的重要。
一旦出现泄漏,会直接影响整个系统的生产,导致系统停车。
离心压缩机上最主要的密封部件就是干气密封,需做好干气密封的维护,以及问题的及时排查处理,使设备能够安全可靠稳定的运行。
关键词:离心压缩机;干气密封;泄漏;故障分析前言新疆心连心能源化工合成氨装置于2015年开车,合成氨系统有两台大型压缩机组,氨压机组离心压缩机为沈鼓生产,使用均为串联式干气密封。
干气密封具有密封气体泄漏量小,维护费用低,经济实用性好以及密封驱动功率消耗小,密封寿命长,运行可靠平稳,操作维护简单等优点,因此大型离心压缩机机组上广泛使用,而作为离心压缩机的核心部件,它的可靠性直接关系着压缩机组能否安全高效运行。
所以,深入开展干气密封常见故障原因分析,制定行之有效的应对措施尤为重要。
1 离心压缩机干气密封的结构和原理干气密封是在气体动压轴承基础上发展起来的一种干运转气体薄膜润滑非接触式机械密封,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,干气密封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,因此干气密封具有不受PV值影响、低泄漏率、无磨损运转、低能耗、寿命长,效率高、操作简单可靠、被密封流体不受油污染等特点,尤其在高压设备、高速设备及各类压缩机设备中应用具有良好前景。
典型的干气密封结构由旋转环、静环、弹簧、O形圈及轴和组装套组成。
动环与静环配合表面具有很高的平面度和光洁度,通常在动环表面上加工有一系列的浅槽,干气密封动压槽有单旋向和双旋向,一般单旋向为螺旋槽,双旋向常见有T型槽、枞树槽和U型槽。
工作原理是动环旋转时,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,密封堰阻止气体流向中心,从而气体被压缩引起压力升高,密封端面间隙得到静定形成要求的气膜。
干气密封的浅析及问题处理2 干气密封的原理结构干气密封是一种螺旋槽端面密封,其实质是通过气膜来实现润滑的非接触式机械密封。
在动环或者静环的端面上(或者同时在这2个端面上)加工出均匀分布的各种形式的螺旋槽,运转时密封气体沿周向被吸入螺旋槽内,径向分量由外侧向中心流动,而密封坝则节制气体流向中心,气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩,引起压力升高,迫使动、静密封环张开而形成气膜,由气膜产生的开启力与弹簧和介质形成的闭合力达到平衡时,密封系统形成非接触运转。
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。
干气密封结构原理由旋转环、静环、弹簧、密封圈、以及弹簧座和轴套组成。
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别朝着密封堰流动。
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(它替代了普通密封两个密封间的液膜)。
由气体动力学理论,当干气密封两端面间的间隙在2~3mm时,通过间隙的气体流动层最为稳定,因此,气膜厚度一般选在3mm左右,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),密封工作在稳定工作间隙,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。