氨压缩机轴封改造总结
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封 可达 到如下 性能 指标 ：
工艺 气泄 漏量 ０
气焊烘烤、 人工擦洗直至用新 白布拖拉管道内壁 表 面无污渍 。
（ ）为确保设 备安 全 、 定 运行 ， 定在现场 ２ 稳 决 配备 ８个备 用氮气 瓶 。 （ ）所有 干气密封 配 管材料 均选用 Ｓ Ｓ０ 。 ３ Ｕ ３４ （ ）所有 干气密 封用 密封垫 片选用 四氟缠绕 ４
氨压缩 机 工作 转速 为 ８４０ｒｍｉ， ０ ｎ 其低 压缸 ／ （ 型号 ３ Ｌ ０ ） 高压 缸 （ Ｌ２ ） 主要 工作 ＭＣ ５ ７ 及 ＭＣ ５５ 的 参 数见 表 １ 。
表 １ 低压缸及高压缸 的主要工作参数
为了防止改造不成功 ， 把损失降到最低 ， 要求
改造 时不能 改变 原 有 的 密封 腔 室 ， 须利 用 原 浮 必 环 密封 的空 间 尺 寸 、 口配 置 ， 允 许 加工 转 子 孔 不 组 ， 封气采 用氮气 ， 密 隔离气 采用仪 表空气 。 由于 二 化厂氮气 压力最 高 只有 １１ Ｐ ， 能满 足 高 ．０Ｍ ａ不 压 缸气 体密 封 的要 求 ， 因此 ， 密封 系统 增 设 了 ２ 在 台气 体增压 泵 （ １开 １备 ）泵 的出 口压 力设 定 为 ， ２０Ｍ ａ ． Ｐ 。同 时在泵 后设 置 了 １台 ２ｍ 的氮气储
轴端密封技术改造 ， 成功解决 了氨气泄漏问题 ， 减轻了环保压力。 关键词
Ｏ 前
言
２ 干气密 封原理 及优 点
川化股份有限公司第二化肥厂合成氨系统氨 压 缩机 （０ 一） 由 日本 ＨＴ Ｃ （日立 ） 司制 １５Ｊ 是 ＩＡ ＨＩ 公
造的透平 驱动 双缸 多级离心式 压缩机 。原设 计轴 端密封 采用 的是 两级 浮 环组 合 式密 封 形 式 ， 密封 介质为 润滑油 。实 际运行过 程中密封 油会 将氨带
垫片 。
密 封气 （ 氮气 ） 消耗量 隔离气 消耗量 干气 密 封功率 消耗
（ ）消 除了 因氨 气排 放造 成的环境 污染 ； １ （ ）省 去 了密 封油 系统及 用于驱 动密封油 系 ２ 统运转 的附加功 率 负荷 ；
（ ）大大减少了计划外维修和生产停车 ； ３ （ ）避免 了工 艺气 体 被油 污染 的可 能性 （ ４ 氮
气 可作 为弛放气 在工 艺系统 中排 掉 ） ； （ ）维护 费用低 ， 济实用性 好 ； ５ 经 （ ）密封驱 动功 率消耗 小 ； ６
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２ ０ 第 ３期 ０７年
川 化
１ ７
罐以保证密封气 的稳定和减少增压泵开启次数。
根 据本机 组工 作 介质 的特 点 、 现场 工艺 及 环 保 要求 ， 经多方 探讨 ， 决定 改造后 的干气密 封选型
为介质侧的双端面干气密封和大气侧的梳齿隔离 密封的组合结构型式。该结构 可做到工艺介质零
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１ ６
川 化
２ ０ 第 ３期 ０ ７年
氨压 缩机 轴 封 改造 总结
第 化 厂 胡天 军 任 永祥 郭 亮 二肥
摘 要 针对合成氨系统氨压缩 机（ ０ 一） １５Ｊ 轴端密封 氨气泄漏现象 ， 分析 了氨气泄 漏的原因 ， 通过 氨压缩机 干气 密封 改造
产造成影响。为此， 公司决定对氨压缩机轴端密
封进 行改造 。
经过 多方考 察 和论 证 ， 终选 择 用 干 气 密封 最 来代 替原 浮环 密封 ， 封介质选 用氮气 。 密
１ 氨压机 工况 简介
（ ）密封 寿命 长 （ ７ 至少可 正常使 用 ３ ａ以
上 ）运行 可靠 。 ， ３ 干气密 封布置 型式 的选 择及 设计性 能指标
原密 封油 回油管 线盲 死 ， 密 封 油进 油 管作 密 封 原
气进 口， 原浮环密封轴承侧 的排气孔 作为干气密 封 的隔离气 入 口， 旧管线 的利 用 均 以 缸体 出 口第
１ 个法 兰为准 ， 在安 装干 气 密封 前 用丙 酮浸 泡 、 并
设计（ 见图 １ ， ） 在保证可靠传动的同时也能做到 精 确 的轴 向定 位 。在 正 常操 作条 件 下 ， 干气 密 该
泄 漏 ， 结构 型式 如 图 １ 其 。
密封气 隔离气
梳 齿隔 离 密封 图 １ 干 气 密 封 结构 型式
定 位楔 型抱 箍
由于原浮 环密 封 没 有转 动零 件 ， 上没 有 供 轴 传 动 的键 或销 ， 在不允 许加工转子 主轴 的情况 下 ， 密封转 动部分 的传 动及轴 向定位采用 楔型 圈结构
人油系统 ， 带人的氨靠脱气槽脱 除。该设备 自投 用以来密封油系统脱气槽顶氨气长期直接排人大 气， 虽未经环保部门测量空气中氨含量 的具体数 据， 但整个设备 附近多年来氨味极重。每年氨气
的排放 不仅 造成 大 量 的损 失 ， 环 境 也 造成 了较 对
改用干气密封对于二化厂来讲主要有以下一 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
干气密封是“ 以气封气 ” 流体动静压结合 的 、 非接 触式机 械密 封 ， 结 构上 与 普通 机 械密 封 相 在
似 ， 同之处 在 于 ： 不 干气 密 封 的动 、 环密 封面 较 静 宽， 且其 中的一个 密 封 环 上 面加 工 有均 匀分 布 的 浅槽 。运转 时进 人 浅槽 中 的密 封气 体 受到 压缩 ， 在密 封环之 间形成 一层 ２— ｍ 厚 的刚性 气膜 ， ５ 从而 能在非接 触状态 下 运行 ， 实现密封 。
些优点 ：
大的污染 ， 同时也危害着现场操作人员 的身体健 康。另一方面， 因氨 的作用 ， 润滑油很容易变质 ， 所以该机组润滑油每年都必须更换， 最短 的仅 ０ ．
５ａ 需更换 ， 成 了极 大 的 浪 费。 同 时 ， 封 油 就 造 密 也有 可 能泄漏 到工艺 介质 内 ， 污染工 艺介 质 ， 生 对
工艺 气泄 漏量 ０
气焊烘烤、 人工擦洗直至用新 白布拖拉管道内壁 表 面无污渍 。
（ ）为确保设 备安 全 、 定 运行 ， 定在现场 ２ 稳 决 配备 ８个备 用氮气 瓶 。 （ ）所有 干气密封 配 管材料 均选用 Ｓ Ｓ０ 。 ３ Ｕ ３４ （ ）所有 干气密 封用 密封垫 片选用 四氟缠绕 ４
氨压缩 机 工作 转速 为 ８４０ｒｍｉ， ０ ｎ 其低 压缸 ／ （ 型号 ３ Ｌ ０ ） 高压 缸 （ Ｌ２ ） 主要 工作 ＭＣ ５ ７ 及 ＭＣ ５５ 的 参 数见 表 １ 。
表 １ 低压缸及高压缸 的主要工作参数
为了防止改造不成功 ， 把损失降到最低 ， 要求
改造 时不能 改变 原 有 的 密封 腔 室 ， 须利 用 原 浮 必 环 密封 的空 间 尺 寸 、 口配 置 ， 允 许 加工 转 子 孔 不 组 ， 封气采 用氮气 ， 密 隔离气 采用仪 表空气 。 由于 二 化厂氮气 压力最 高 只有 １１ Ｐ ， 能满 足 高 ．０Ｍ ａ不 压 缸气 体密 封 的要 求 ， 因此 ， 密封 系统 增 设 了 ２ 在 台气 体增压 泵 （ １开 １备 ）泵 的出 口压 力设 定 为 ， ２０Ｍ ａ ． Ｐ 。同 时在泵 后设 置 了 １台 ２ｍ 的氮气储
轴端密封技术改造 ， 成功解决 了氨气泄漏问题 ， 减轻了环保压力。 关键词
Ｏ 前
言
２ 干气密 封原理 及优 点
川化股份有限公司第二化肥厂合成氨系统氨 压 缩机 （０ 一） 由 日本 ＨＴ Ｃ （日立 ） 司制 １５Ｊ 是 ＩＡ ＨＩ 公
造的透平 驱动 双缸 多级离心式 压缩机 。原设 计轴 端密封 采用 的是 两级 浮 环组 合 式密 封 形 式 ， 密封 介质为 润滑油 。实 际运行过 程中密封 油会 将氨带
垫片 。
密 封气 （ 氮气 ） 消耗量 隔离气 消耗量 干气 密 封功率 消耗
（ ）消 除了 因氨 气排 放造 成的环境 污染 ； １ （ ）省 去 了密 封油 系统及 用于驱 动密封油 系 ２ 统运转 的附加功 率 负荷 ；
（ ）大大减少了计划外维修和生产停车 ； ３ （ ）避免 了工 艺气 体 被油 污染 的可 能性 （ ４ 氮
气 可作 为弛放气 在工 艺系统 中排 掉 ） ； （ ）维护 费用低 ， 济实用性 好 ； ５ 经 （ ）密封驱 动功 率消耗 小 ； ６
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川 化
１ ７
罐以保证密封气 的稳定和减少增压泵开启次数。
根 据本机 组工 作 介质 的特 点 、 现场 工艺 及 环 保 要求 ， 经多方 探讨 ， 决定 改造后 的干气密 封选型
为介质侧的双端面干气密封和大气侧的梳齿隔离 密封的组合结构型式。该结构 可做到工艺介质零
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１ ６
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２ ０ 第 ３期 ０ ７年
氨压 缩机 轴 封 改造 总结
第 化 厂 胡天 军 任 永祥 郭 亮 二肥
摘 要 针对合成氨系统氨压缩 机（ ０ 一） １５Ｊ 轴端密封 氨气泄漏现象 ， 分析 了氨气泄 漏的原因 ， 通过 氨压缩机 干气 密封 改造
产造成影响。为此， 公司决定对氨压缩机轴端密
封进 行改造 。
经过 多方考 察 和论 证 ， 终选 择 用 干 气 密封 最 来代 替原 浮环 密封 ， 封介质选 用氮气 。 密
１ 氨压机 工况 简介
（ ）密封 寿命 长 （ ７ 至少可 正常使 用 ３ ａ以
上 ）运行 可靠 。 ， ３ 干气密 封布置 型式 的选 择及 设计性 能指标
原密 封油 回油管 线盲 死 ， 密 封 油进 油 管作 密 封 原
气进 口， 原浮环密封轴承侧 的排气孔 作为干气密 封 的隔离气 入 口， 旧管线 的利 用 均 以 缸体 出 口第
１ 个法 兰为准 ， 在安 装干 气 密封 前 用丙 酮浸 泡 、 并
设计（ 见图 １ ， ） 在保证可靠传动的同时也能做到 精 确 的轴 向定 位 。在 正 常操 作条 件 下 ， 干气 密 该
泄 漏 ， 结构 型式 如 图 １ 其 。
密封气 隔离气
梳 齿隔 离 密封 图 １ 干 气 密 封 结构 型式
定 位楔 型抱 箍
由于原浮 环密 封 没 有转 动零 件 ， 上没 有 供 轴 传 动 的键 或销 ， 在不允 许加工转子 主轴 的情况 下 ， 密封转 动部分 的传 动及轴 向定位采用 楔型 圈结构
人油系统 ， 带人的氨靠脱气槽脱 除。该设备 自投 用以来密封油系统脱气槽顶氨气长期直接排人大 气， 虽未经环保部门测量空气中氨含量 的具体数 据， 但整个设备 附近多年来氨味极重。每年氨气
的排放 不仅 造成 大 量 的损 失 ， 环 境 也 造成 了较 对
改用干气密封对于二化厂来讲主要有以下一 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
干气密封是“ 以气封气 ” 流体动静压结合 的 、 非接 触式机 械密 封 ， 结 构上 与 普通 机 械密 封 相 在
似 ， 同之处 在 于 ： 不 干气 密 封 的动 、 环密 封面 较 静 宽， 且其 中的一个 密 封 环 上 面加 工 有均 匀分 布 的 浅槽 。运转 时进 人 浅槽 中 的密 封气 体 受到 压缩 ， 在密 封环之 间形成 一层 ２— ｍ 厚 的刚性 气膜 ， ５ 从而 能在非接 触状态 下 运行 ， 实现密封 。
些优点 ：
大的污染 ， 同时也危害着现场操作人员 的身体健 康。另一方面， 因氨 的作用 ， 润滑油很容易变质 ， 所以该机组润滑油每年都必须更换， 最短 的仅 ０ ．
５ａ 需更换 ， 成 了极 大 的 浪 费。 同 时 ， 封 油 就 造 密 也有 可 能泄漏 到工艺 介质 内 ， 污染工 艺介 质 ， 生 对
