富氣壓縮機密封技術(shù)改造與試驗研究

1、 富氣壓縮機密封技術(shù)改造與試驗研究 近幾年來，透平壓縮機通常用來輸送大多數(shù)危急性工藝氣體，這就要求其軸端密封達到介質(zhì)的零泄漏或零逸出。因此對壓縮機原接觸式機械密封進行技術(shù)改造。通過多種密封的性能討論對比，將其改造為非接觸式雙端面干氣密封，并附加測控系統(tǒng)保證干氣密封的平安穩(wěn)定運行。經(jīng)過試驗驗證，雙端面干氣密封應用于富氣壓縮機上是完全可行的，成為高速透平壓縮機軸端密封的首選。 透平壓縮機是石化、煉化、乙烯廠、等企業(yè)的核心裝置，其性能的好壞直接打算整個車間的運行效率。然而，壓縮機用機封又是打算其正常開啟的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著石化及能源工業(yè)的進展,透平壓縮機的工作參數(shù)也越來越高,對所用機封的要求也越來越

2、嚴格。截止目前，透平壓縮機密封經(jīng)受了三個階段：迷宮密封；浮環(huán)密封；接觸式機械密封。壓縮機常用的幾種密封形式1.1迷宮密封迷宮密封是利用流體流經(jīng)一系列節(jié)流間隙與膨脹空腔組成的通道，使其產(chǎn)生節(jié)流降壓效應，從而減小流體泄漏的一種密封，功耗少，使用壽命長，成本低，維護便利。但也有不足之處，如密封元件加工精度高，裝配較為困難；設計或組裝不良，易產(chǎn)生較大泄漏。煉油、化工等行業(yè)危急性工藝氣體壓縮機將使用更為先進的密封形式。1.2浮環(huán)密封浮環(huán)密封屬于非接觸式密封，壽命長，牢靠性高，適用范圍廣。但由于其內(nèi)泄漏較大，回收處理設備較簡單，易對潤滑油造成污染和影響產(chǎn)品質(zhì)量，運行成本高等缺點，該密封正在被其它更先進的密

3、封形式所取代。1.3接觸式機械密封接觸式機械密封是依靠靜環(huán)和動環(huán)端面的相互貼合并相對滑動而形成密封的，具有密封性能好、泄漏量少、功耗低、使用周期長等優(yōu)點；但也不乏其制造精度高、價格較貴、修理不便等缺點。非接觸式機械密封對原機組密封進行技術(shù)改造，采納非接觸式雙端面干氣密封：干氣密封是一種氣膜潤滑的流體動、靜壓相結(jié)合的非接觸式機械密封，在其核心部件表面刻有特別的螺旋槽。其工作原理如圖1，當動環(huán)旋轉(zhuǎn)時，被密封的氣體沿周向被吸入螺旋槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向重量朝向密封堰流淌，密封堰阻擋氣體流向中心，從而氣體被壓縮引起壓力上升，密封端面間隙得到動態(tài)穩(wěn)定并形成具有肯定厚度要求的氣膜。主要用來密封旋轉(zhuǎn)流體

4、機械中的氣體或液體介質(zhì)，具有低泄漏率、無磨損運轉(zhuǎn)、壽命長、操作簡潔牢靠等特點。雙端面干氣密封是在兩個密封之間注入惰性氣體作為隔離氣體和緩沖氣體，從而確保大氣側(cè)和被密封氣體側(cè)泄漏的氣體均是惰性氣體。在不允許工藝氣泄漏到大氣且允許隔離氣進入機內(nèi)時，常選用該密封結(jié)構(gòu)，如有毒或易燃易爆的氫氣、氯氣、一氧化碳氣和富氣壓縮機上。試驗討論3.1 試驗測控系統(tǒng)富氣屬于易燃易爆的危急性氣體，必需確保零逸出，否則會對環(huán)境造成嚴峻的影響。因此密封氣源應選低壓氮氣，同時鑒于干氣密封間隙特別小，需要一套測控系統(tǒng)為其供應干凈的密封氣并監(jiān)控其運行。測控系統(tǒng)的主要流程：3.1.1主密封流程：系統(tǒng)氮氣首先經(jīng)過粗過濾器以及精過濾

5、器，然后分別通過高、低壓端流量計進入主密封腔。3.1.2前置密封流程：與主密封氣采納同一過濾氣源，然后通過限流孔板進入密封腔與平衡腔之間的緩沖氣腔，其作用是防止壓縮機內(nèi)的工藝氣體對干氣密封造成污染，破壞密封的正常工作。3.1.3后置密封流程：另一路經(jīng)過濾后的氮氣，通過限流孔板進入主密封腔與軸承之間的后置密封腔，防止?jié)櫥瓦M入密封端面，破壞密封的正常工作。3.2 試驗結(jié)果試驗性能要求：密封壓力P2MPa時，密封端面泄漏量不大于3Nm3/h。試驗主要通過密封氣泄漏量來監(jiān)測干氣密封的運行狀況，當泄漏量超過肯定值時，表明干氣密封已損壞。 1.選用雙端面單向旋轉(zhuǎn)槽型的密封型式，在設計選型上是合理的，應用于富氣壓縮機上是完全可行的； 2.干氣密封在實際運行中的穩(wěn)定性和牢靠性主