后置隔离密封:压缩机干气密封和轴座之间都应配备后置隔离密封, 其作用是阻止轴承油污染干气密封,同时防止干气密封泄漏气体进人轴承油侧。后置隔离密封一般采用迷宫密封,如图 13-11(a) 所示,也可选择碳环密封,如图 13-11( b) 所示。迷宫密封的特点是结构简单,安装方便。迷宫后置隔离密封,单侧氮气消耗≥8.5m³• h-1, 密封寿命理论上无限。碳环密封氮气消耗量更低,大约只有相同尺寸迷宫密封氮气消耗量的 20%~30%,而且防油能力更强,但现场安装和维修稍显麻烦。碳环式后置隔离密封,单侧氮气消耗≤1.7m³• h-1,正常运行密封寿命超过5年。干气密封的技术不断升级,在未来新能源装备中应用前景广阔。河北串联式干气密封特点

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,其中以螺旋槽密封较为典型。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。河北串联式干气密封特点干气密封在航空发动机测试台,适应高速高压,密封可靠性高。

干气密封可普遍应用在离心压缩机、离心泵、反应釜等设备上。只要具备以下两个条件,干气密封可以成功地改造应用到任何旋转的轴封上。1.干气密封运转的基本条件是现场必须具备气源,气源气体可以是介质气体,也可以是对环境无污染的惰性气体,如氮气。气源可来自厂内,也可来自专门的氮气发生器。2.安装轴封处腔体具有足够的轴向和径向空间及合适的开孔位置。与机械接触式密封、浮环油膜密封相比,干气体密封可以省去密封油系统及排除一些相关的常见问题,具有泄漏量少、磨损小、使用寿命长、能耗低、操作简单可靠等优点。现已普遍用于石化行业的离心压缩机中。
压缩机干气密封:干气密封较早应用于压缩机的轴端,按其结构主要分为单端面、双端面和串联干气密封。串联式干气密封:压缩机用串联干气密封按密封中是否有迷宫密封分为无迷宫串联干气密封、 带中间及前置迷宫的串联式干气密封。在干气密封中,当工艺条件波动或受到机械干扰时,密封面的受力情况会发生变化。闭合力,由弹簧力和介质力共同构成,与开启力(即气膜反力)之间达到一种动态平衡,从而维持气膜在设计的工作间隙内。然而,这种平衡可能会被打破,导致密封面趋向于贴近或远离,进而影响气膜的厚度和刚度。气膜刚度是衡量干气密封稳定性的重要指标,刚度越大意味着密封对工艺条件波动和机械干扰的抗扰能力越强,运行也就越稳定。干气密封运行时摩擦系数小,能耗低,在天然气压缩机中常用。

泵用双端面干气密封:双端面干气密封可以用在绝大多数离心泵的轴端密封上,采用 “ 气体阻塞” 替代传统的“液体阻塞”,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”,如图13-12所示。泵用干气密封整套密封非接触运行,其功率消耗只为传统液体双端面密封的5% , 使用寿命比传统密封长5倍以上。泵用干气密封结构简单的支持系统,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润滑油系统的依赖。密封气采用工业氮气或压缩空气,其压力高于被密封介质0.15~0.2MPa泵用双端面干气密封的不足之处在于需要保证一定压力的气源 ,有微量气体进入工艺系统。泵用双端面干气密封适用于气源压力稳定 、泵入口压力不高 、工艺上允许有少量密封气进入的场合,尤其适用于有毒液体的密封,可以做到介质零逸出,密封使用寿命长,可达3年以上。干气密封在制药行业中的应用非常重要,可以避免产品受到污染,提高产品质量。陕西干气密封特点
通过对比分析,各种类型的干气密封在不同应用场景下展现出不同优势与特点。河北串联式干气密封特点
带中间迷宫的串联式密封:如果工艺介质不允许泄漏到大气中和缓冲气体不允许泄漏到工艺介质中,此时串联结构的两级密封间可增加迷宫密封,如图13-10所示。典型的应用是不允许介质泄漏到大气中,如氢气压缩机,硫化氢气体含量较高的天然气压缩机(酸性气体),和乙烯 、丙烯压缩机。此种结构的密封工作时,工艺气体的压力通过介质侧一级密封被降低。泄漏的工艺气体通过接口一级泄漏气排到火炬。大气侧密封通过接口被缓冲气体(二级密封气,一段内氮气或空气)加压。缓漏冲气体的压力保证有连续的气流通过迷宫到火炬的出口。此种密封的应用范围为:-60~200°C; 压力≤10MPa; 线速度≤180m/s 适用于既不允许工艺气泄漏到大气中,又不允许阻封气进人机内的工况。河北串联式干气密封特点
在稳定运行状态下,干气密封的闭合力(由弹簧力和介质力共同构成)与开启力(即气膜反力)保持平衡,使得气膜维持在设计的工作间隙内。然而,当工艺条件出现波动或受到机械干扰时,密封面可能会趋向于贴近,导致气膜厚度减小、刚度增大以及气膜反力的相应增加。这一变化会迫使密封工作间隙增大,从而恢复到稳定的数值。相反,如果密封气膜的厚度增加,那么气膜反力会相应减小,使得闭合力大于开启力,进而促使密封面贴近并恢复到正常的工作间隙。衡量干气密封稳定性的一项关键指标就是其气膜刚度,刚度越大意味着密封的抗干扰能力越强,运行也就越稳定。在风力发电领域,新型耐磨损材料为提升干气密闭性能开辟了新的方向。四川釜用干气密封泵用串...