干氣密封在離心壓縮機(jī)中的課件

干氣密封在離心壓縮機(jī)上的應(yīng)用目的：通過本次知識共享，對干氣密封的原理，結(jié)構(gòu)、應(yīng)用有一定的了解，增加一下對干氣密封的感性認(rèn)識，以及對干氣密封系統(tǒng)運行時的注意事項，正確使用干氣密封系統(tǒng)，延長干氣密封的使用壽命。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用Contents干氣密封原理1干氣密封結(jié)構(gòu)及應(yīng)用2干氣密封控制系統(tǒng)33干氣密封操作注意事項34干氣密封干氣密封作為一種非接觸式密封是目前密封技術(shù)研究的熱點,其極限速度高,密封性能好,壽命長,不需密封油系統(tǒng),功率消耗少,操作簡單及運行維護(hù)費用低。干氣密封作為不需任何密封端面冷卻和潤滑用油的無維修密封系統(tǒng),正取代浮環(huán)密封和迷宮密封而成為石化行業(yè)高速離心壓縮機(jī)軸封的主流。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用XI’ANJIAOTONGUNIVERSITY干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用典型密封方式的發(fā)展以及優(yōu)缺點密封類型優(yōu)點缺點第一代迷宮密封1)非接觸式,壽命長;2)結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,維護(hù)方便;3)采用抽氣式,充氣式或抽、充氣式可密封危險性氣體1)泄漏量大,運行維護(hù)費用高;2)有環(huán)境污染的危險;3)向機(jī)內(nèi)充水蒸氣的方案會加劇中冷器腐蝕;抽氣強(qiáng)度控制不好,會使軸承油進(jìn)水或抽走潤滑油第二代浮環(huán)密封1)非接觸式,壽命長;2)對轉(zhuǎn)速和壓力的使用范圍大,外端面極限速度Vmax=100m/s,1)密封油內(nèi)泄漏量大,一般q=2000～3000mL/h;2)

阻封氣體消耗量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))大,Q=200～300m3/h;3)油系統(tǒng)復(fù)雜,投資大,占地面積大,運行維護(hù)費用高;4)密封油污染工藝氣回路的危險性大第三代機(jī)械密封1)內(nèi)泄漏較低,q=100～500mL/h,污油系統(tǒng)較簡單;2)油氣壓差較大,控制較容易,可取消高位油罐1)屬接觸式密封,極限速度V

max=100m/s;2)仍然存在內(nèi)泄漏和污染工藝回路的危險;3)阻封氣體消耗量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))大,Q=200～300m3/h第四代干氣密封1)非接觸式,壽命長,可靠性高;2)極限速度高,Vmax=150～180m/s;3)不需要密封油系統(tǒng),無油污染;4)功率消耗低,運行維護(hù)費用低進(jìn)口密封價格較貴,服務(wù)較慢干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封發(fā)展史

1969年，英國約翰克蘭公司在氣體潤滑軸承的基礎(chǔ)上提出干氣密封理論并開始從事干氣密封的研究。1976年，約翰克蘭公司設(shè)計制造的第一套干氣密封在海洋平臺輸氣管線離心壓縮機(jī)上得到使用。1985年，美國杜拉美特立公司掌握干氣密封技術(shù)并開始制造干氣密封。1987年、1988年德國的伯格曼和美國的EG&GSEALOL公司開始從事干氣密封生產(chǎn)制造。1990年，中國石油大學(xué)開始從事干氣密封研究工作。1992年，成都一通科技有限公司開始從事干氣密封研究工作。1992年，干氣密封在離心泵、攪拌器上逐漸得到應(yīng)用。1996年，成都一通科技有限公司設(shè)計制造的國內(nèi)第一套泵用干氣密封在大慶石化總廠化工二廠投入使用。2001年，成都一通科技有限公司設(shè)計制造的高速離心壓縮機(jī)干氣密封在大慶石化公司化工二廠投入使用。2001年，成都一通科技有限公司設(shè)計制造的攪拌器干氣密封在大慶華科投入運行。2002年6月，國內(nèi)首臺裂解氣壓縮機(jī)干氣密封在大慶石化公司化工一廠投入運行。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用

干氣密封與機(jī)械密封性能比較

干氣密封機(jī)械密封發(fā)明時間1976年1900年工作原理氣體潤滑，屬于非接觸式密封液體潤滑，屬于接觸式密封使用壽命4-5年1年左右功率消耗是機(jī)械密封的5%左右與密封軸徑、轉(zhuǎn)速有關(guān)輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)簡單，可靠性高，使用中不需要維護(hù)，無功率消耗密封油系統(tǒng)復(fù)雜，需要專用密封油泵及密封油壓力控制系統(tǒng)，對密封油壓力控制要求嚴(yán)格；密封油系統(tǒng)故障率較高，日常維護(hù)成本高。對工藝影響程度密封介質(zhì)為工藝氣體本身或氮氣，對工藝無任何影響。密封介質(zhì)為潤滑油，密封油泄漏進(jìn)入工藝流程后會對后續(xù)工藝產(chǎn)生極大影響，甚至破壞工藝造成停產(chǎn)。對環(huán)境污染程度僅有微量氮氣往大氣泄漏，對環(huán)境無任何污染，是環(huán)保型密封。有密封油或工藝介質(zhì)泄漏，對環(huán)境有一定污染。泄漏量過大時對生產(chǎn)帶來較大安全隱患。運行費用一次性投入大，運行成本極低一次性投入小，運行成本高干氣密封照片干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封照片干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封照片干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封的工作原理JohnCrane動環(huán)槽形單向螺旋槽雙向螺旋槽干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用單向螺旋槽干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用雙向螺旋槽干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封的自平衡如果由于某種干擾使密封間隙減小，則端面間的壓力就會升高，這時，開啟力Fo大于閉合力Fc，端面間隙自動加大，直至平衡為止。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封的自平衡類似的，如果擾動使密封間隙增大，端面間的壓力就會降低，閉合力Fc大于開啟力Fo，端面間隙自動減小，密封會很快達(dá)到新的平衡狀態(tài)。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用這種機(jī)制將在靜環(huán)和動環(huán)組件之間產(chǎn)生一層穩(wěn)定性相當(dāng)高的氣體薄膜，使得在一般的動力運行條件下端面能保持分離、不接觸、不易磨損，延長了使用壽命。通過以上結(jié)構(gòu)的不同組合并配合輔助的密封可演化出用于實際工況的幾種不同結(jié)構(gòu)。螺旋槽干氣密封結(jié)構(gòu)布置主要取決于密封工況條件(包括被密封氣體組分、壓力、溫度,軸的轉(zhuǎn)速等)、安全性以及環(huán)保要求等。典型的結(jié)構(gòu)布置有單端面、雙端面及串級結(jié)構(gòu)。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封的形式-單端面干氣密封單端面布置適用于少量工藝氣泄漏到大氣中無危害的工況。如:CO2機(jī)、氮壓機(jī)等。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用雙端面密封適用于不允許工藝氣泄漏到大氣中，但允許阻封氣（例如氮氣）進(jìn)入機(jī)內(nèi)的工況。適用于工藝氣比較臟、不穩(wěn)定或者存在負(fù)壓的危險。要求控制隔離氣體的壓力使其始終維持在比工藝氣體壓力高0.2-0.3MPa。如:富氣壓縮機(jī)等干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用串聯(lián)式干氣密封適用于不允許外界其它氣體進(jìn)入工藝介質(zhì)，但允許少量工藝氣泄漏到大氣的工況。通常兩級，一級密封承擔(dān)全部壓力，二級密封備用。通常應(yīng)用在改造機(jī)組上。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用帶中間進(jìn)氣的串聯(lián)式干氣密封適用于既不允許工藝氣泄漏到大氣中，又不允許阻封氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)的工況。用于酸性、腐蝕性或易燃、易爆、危險性大的介質(zhì)氣體，可以做到完全無外漏。需另引一路氮氣作為第二級密封和中間迷宮間的使用氣體。氨氣壓縮機(jī)低壓缸干氣密封帶中間進(jìn)氣的串聯(lián)式干氣密封—TM02D干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封的缺點不能反壓；干氣密封是利用下游泵送原理，在轉(zhuǎn)動時將上游密封氣體泵送到端面間的螺旋槽內(nèi)，在壩的阻擋作用下形成氣膜，打開密封端面。如果上游壓力低于下游，則氣體不能進(jìn)入螺旋槽內(nèi)，形不成氣膜，端面打不開，密封很快就會損壞。密封氣不能帶顆粒；密封端面打開間隙很小，一般為3微米左右，顆粒進(jìn)入后會在密封端面上劃痕，使泄漏量增加，同時，長期使用不潔密封氣，微小的顆粒會填平螺旋槽，影響氣膜形成，最終使端面損壞。密封氣不能帶液體；液體進(jìn)入密封端面，由于液體粘度遠(yuǎn)大于氣體，端面對液體的攪拌與切割將產(chǎn)生大量熱量，使密封因溫度急劇升高而損壞。此外，即使是微小的液滴進(jìn)入端面，也會使密封不能長期穩(wěn)定運行，因為微小的液滴在端面間會因溫度升高而發(fā)生爆破現(xiàn)象，使端面間隙瞬時增大，泄漏量出現(xiàn)波動。不能反轉(zhuǎn)；對于單向設(shè)計的密封，嚴(yán)禁反轉(zhuǎn)，因為反轉(zhuǎn)時端面不但打不開，反而會越轉(zhuǎn)越緊，密封會由于干摩擦溫度升高而損壞。當(dāng)然，對于設(shè)計為雙向旋轉(zhuǎn)的密封可以克服反向旋轉(zhuǎn)帶來危害，但在同等條件下，雙向旋轉(zhuǎn)的端面產(chǎn)生的氣膜剛度小，抗干擾能力差。干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封應(yīng)用前景干氣密封是二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來的一種新型密封，是流體密封領(lǐng)域的一次革命。干氣密封的出現(xiàn)，從根本上解決了被輸送流體的密封問題，可以做到真正意義上的無泄漏，其環(huán)保意義非常深遠(yuǎn)。干氣密封的節(jié)能效果使其成為旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸封的首選。干氣密封可以做到---------與設(shè)備同壽命在工藝允許的情況下，干氣密封可以應(yīng)用到所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封上面.干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封控制系統(tǒng)干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用控制系統(tǒng)功能干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用壓力控制－自力式調(diào)節(jié)壓力控制器－差壓力調(diào)節(jié)器－差壓控制閥與差壓控制器干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用流量控制－孔板/針形閥－差壓調(diào)節(jié)器－流量控制閥與流量控制器干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用泄漏監(jiān)控系統(tǒng)泄漏監(jiān)控－遠(yuǎn)距離傳輸、轉(zhuǎn)換－近距離流量指示器干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用典型的干氣密封控制系統(tǒng)－中間注入氮氣典型的干氣密封控制系統(tǒng)－二級泄漏放空干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封在離心壓縮機(jī)中的應(yīng)用干氣密封操作注意事項干氣密封投用:

(a)運行前要對管路進(jìn)行徹底吹掃，防止管內(nèi)焊渣等雜質(zhì)進(jìn)入密封腔，清潔度1μm。

(b)在機(jī)組油運前至少十分鐘，必須先通后置隔離氣，且在機(jī)組運行中不可中斷，在機(jī)組進(jìn)氣前，投用緩沖氣。(c)開機(jī)前必須投用主密封氣。

干氣密封停用:

(a)壓縮機(jī)停車后需降低潤滑油總管壓力防止?jié)櫥瓦M(jìn)入密封腔，造成密封損壞。

(b)壓縮機(jī)正常停車后，緩沖氣及主密封氣不能立即停用，須等機(jī)體內(nèi)無壓力后，且介質(zhì)氣置換完全后，才可停用。

(c)壓縮機(jī)正常停車后，后置密封隔