压缩机干气密封原理
压缩机干气密封原理
介绍压缩机干气密封的基本概念、作用以及与传统液体密封的区别。探讨干 气密封系统的组成、各种干气密封形式的原理、使用、维护和检测。重点指 出干气密封在工业生产、风能、航空领域以及石油化工中的应用和市场前景。
压缩机干气密封的基本概念
压缩机干气密封是一种通过运用气体作为密封介质，实现压缩机内外气体分 离和防止泄漏的密封技术。
压缩机干气密封的作用
干气密封可防止压缩机内外介质混合，提高压缩效率和能量利用率，并有效减少对环境的污染。
干气密封与传统液体密封的区 别
干气密封无需润滑液和密封环，密封效果稳定，使用寿命长，维护成本低。 而传统液体密封对润滑液要求严格。
干气密封系统的组成
干气密封系统由压缩机前后室、密封介质、密封件、密封辅助装置和控制系统等部分组成。
瓦片干气密封
瓦片干气密封采用扁平的瓦片作为密封件，具有简单结构、可靠密封和适应 性广的特点。
滤油器的使用
滤油器用于过滤气体中的固体颗粒和液滴，防止其侵入瓦片干气密封，影响 密封性。
干气密封装置的维护
定期检查和维护干气密封装置，包括清洁、润滑、更换瓦片和密封辅助装置 等，可保证其正常工作和延长使用寿命。
自润滑干气密封
自润滑干气密封利用特殊润滑材料，在干燥环境下自行润滑，提高密封效能 并减少维护工作。
干气密封的应用场景
干气密封广泛应用于压缩机、涡轮机、飞机引擎、液压系统等领域，以实现高效密封和防止泄漏。
干气密封在风能、航空领域的 应用
干气密封在风力发电机组和航空发动机中的应用，提高了设备性能和可靠性， 降低了维护成本。
压缩机干气密封的优缺点
干气密封具有密封效果好、能耗低、污染小等优点，但密封面磨损、安装维 护要求高等是其缺点。
干气密封原理
干气密封原理干气密封是一种常用的密封方式，它主要应用于高速旋转机械设备中，如离心压缩机、涡轮机、齿轮箱等。
干气密封的主要作用是防止介质（气体或液体）泄漏，同时减少摩擦损失，提高设备的运行效率。
下面将详细介绍干气密封的原理及其工作过程。
首先，干气密封的原理是利用气体的高速旋转产生的离心力和惯性力，将气体挤压到密封面上，形成一层气体膜，阻止介质泄漏。
同时，密封面上的气体膜也能减少密封面的摩擦，降低能量损失。
因此，干气密封的密封效果和摩擦损失都比较理想。
其次，干气密封的工作过程可以分为两个阶段，压缩气体和扩张气体。
在压缩气体阶段，气体被挤压到密封面上，形成高压区；在扩张气体阶段，气体从高压区向低压区扩张，形成气体膜。
通过这样的循环过程，干气密封能够持续地保持压力差，实现有效的密封效果。
此外，干气密封的工作性能还受到密封面材料、密封面形状、气体种类等因素的影响。
选择合适的密封面材料能够提高密封效果，减少摩擦损失；而优化密封面形状能够改善气体流动状态，增强密封性能。
同时，不同种类的气体对密封性能也有影响，需要根据实际工况选择合适的气体种类。
总的来说，干气密封原理是基于气体的高速旋转产生的离心力和惯性力，形成气体膜，实现有效的密封效果和减少摩擦损失。
在实际应用中，需要综合考虑密封面材料、密封面形状、气体种类等因素，进行合理的设计和选择，以达到最佳的密封性能和运行效率。
通过以上介绍，相信大家对干气密封的原理和工作过程有了更深入的了解。
在实际工程中，我们需要根据具体的设备和工况，合理选择干气密封，并进行优化设计，以确保设备的安全稳定运行。
希望本文能为大家提供一些参考，谢谢阅读！。
干气密封原理
干气密封原理干气密封是一种常见的密封方式，它主要应用于高速旋转机械设备中，如离心压缩机、涡轮机等。
干气密封的主要作用是防止介质泄漏和外部空气进入设备内部，从而保证设备的正常运行和安全性。
下面我们将详细介绍干气密封的原理及其工作过程。
干气密封的原理主要包括惯性气体密封和辅助密封两种。
惯性气体密封是利用气体的惯性和离心力将气体挤压在密封面上，形成气体屏障，阻止介质泄漏。
而辅助密封则是通过外部供气系统，向密封面提供压力，增加密封面上气体的密度和压力，从而提高密封效果。
这两种原理的结合使用，能够有效地实现干气密封的功能。
干气密封的工作过程可以简单描述为，当设备开始运转时，密封面上的气体受到离心力的作用，形成高速旋转的气体屏障。
同时，辅助密封系统向密封面提供压力，使气体屏障更加稳定和密实。
当设备停止运转时，辅助密封系统也会停止供气，气体屏障逐渐消失。
这样，就能够有效地实现密封面的密封和解除密封。
干气密封的优点主要包括以下几点，首先，它能够有效地防止介质泄漏，保护设备和环境的安全；其次，干气密封不需要润滑剂，能够避免润滑剂对介质的污染；最后，干气密封具有较长的使用寿命和较低的维护成本，能够降低设备的运行成本。
然而，干气密封也存在一些缺点，例如对设备的加工精度要求较高，安装和维护较为复杂，需要专业技术人员进行操作和管理。
因此，在选择干气密封时，需要根据设备的具体情况和工作环境进行综合考虑。
总的来说，干气密封作为一种重要的密封方式，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着科技的不断进步和创新，相信干气密封技术将会得到进一步的完善和提升，为各行各业的设备运行和安全提供更加可靠的保障。
干气密封的原理及应用场合
干气密封的原理及应用场合1. 干气密封的定义和基本原理干气密封是一种利用清洁干燥的气体（通常是氮气）在机械轴和密封部件之间形成一个气体屏障，以防止液体或气体泄漏的密封方法。
它主要利用气体压力高于液体或气体的压力，将气体或液体压缩在轴封附近的密封腔内，从而有效地防止泄漏。
干气密封的基本原理是通过气膜将两侧介质隔离开来，从而实现密封效果。
当轴旋转时，密封腔内的气体被强制流动，形成一个气膜屏障，防止液体或气体渗入密封腔。
2. 干气密封的优点•高效性能：干气密封具有较高的密封效果，有效防止液体或气体泄漏，提高设备的工作效率。
•可靠性：由于密封性能稳定可靠，干气密封可保持长时间的使用寿命而不需要频繁维护。
•适应性强：干气密封适用于各种介质，包括化工、石油、医药等不同行业。
•安全性高：由于采用气体作为密封介质，避免了液体泄漏导致的安全隐患。
•环保性好：干气密封无需使用润滑油，减少了对环境的污染。
3. 干气密封的应用场合3.1 化工工业在化工工业中，往往需要处理一些有害、腐蚀性或粘稠的介质。
传统的液体密封在这种条件下容易受到损坏或泄漏，而干气密封可以有效地解决这些问题。
比如，干气密封常被用于泵、压缩机、反应釜等设备的密封，确保介质不泄漏，从而保护操作人员的安全和设备的正常运行。
3.2 石油行业在石油行业中，由于介质种类多样，常常需要在恶劣的工作环境中进行密封。
干气密封可以适应高温、高压、腐蚀等艰苦环境，确保设备的正常运行。
比如，干气密封常用于石油泵、油井采气设备、管线等油气密封系统中。
3.3 医药行业在医药行业中，要求设备的密封性能高、可靠性强，并且要求设备无泄漏和无污染。
干气密封具有符合医药行业要求的特点，被广泛应用于制药设备、灭菌系统、制冷设备等。
3.4 其他行业除了化工、石油和医药行业外，干气密封还广泛应用于其他领域。
例如，干气密封可用于食品加工设备、纸浆设备、电力行业的泄漏控制等。
4. 干气密封的发展趋势随着技术的不断发展，干气密封正朝着更高效、更可靠和更环保的方向发展。
干气密封原理
干气密封原理
干气密封是一种利用气体的高压力将两个接触面之间形成密封的方法。
它常用于各种机械设备中，例如压缩机、泵和旋转轴等。
干气密封的原理是利用气体的压力产生一个密闭的空气隔离区域，使得两个接触面之间的润滑剂不会泄露出去，从而保证机械设备的正常运转。
具体来说，当气体进入密封区域时，它会填充在两个接触面之间的间隙中，形成一个气体隔离层。
这个气体隔离层会受到压缩机或泵的高压力控制，从而保持一定的压力，从而防止润滑剂的泄漏。
在干气密封中，还常常使用轴封和密封环等辅助部件来加强密封效果。
轴封通常由金属和橡胶制成，能够保持密封区域的稳定性。
而密封环则可以填补密封区域的缺陷，使得气体无法从缺陷处泄漏出去。
总的来说，干气密封的原理是利用气体的高压力形成一个密闭的隔离区域，防止润滑剂泄漏。
通过辅助部件的使用，可以进一步提高密封效果，确保机械设备的正常运转。
压缩机干气密封
压缩机干气密封一、压缩机干气密封的定义和作用压缩机干气密封是指在压缩机轴承处，使用气体代替传统的润滑油，实现轴承的润滑和密封。
其作用是防止润滑油泄漏，减少环境污染，提高设备可靠性和安全性。
二、压缩机干气密封的优点1.减少环境污染：压缩机干气密封不需要使用润滑油，可以有效降低环境污染。
2.提高设备可靠性：由于无需使用润滑油，可以避免因为润滑油泄漏引起的故障。
同时，压缩机干气密封具有较长的使用寿命和较小的维护量。
3.提高设备安全性：由于无需使用润滑油，可以避免因为润滑油泄漏引起的火灾等危险。
4.节约能源：由于无需使用润滑油，可以减少能源消耗。
三、压缩机干气密封的分类1.动态密封：动态密封是指在旋转轴上使用气体密封，通常采用活塞式密封或者旋转式密封。
2.静态密封：静态密封是指在不旋转的部件上使用气体密封，通常采用环形密封或者膜片式密封。
四、压缩机干气密封的工作原理压缩机干气密封的工作原理是利用气体的高速流动产生的离心力和摩擦力，将气体挤入轴承处形成一个气膜，从而实现润滑和密封。
五、压缩机干气密封的优化设计1.合理选择材料：选择高温耐磨材料可以提高干气密封的使用寿命和稳定性。
2.优化结构设计：通过优化结构设计，可以减少泄漏量和摩擦损失，提高干气密封的效率。
3.加强检测监控：通过加强检测监控，可以及时发现故障并进行维修保养，保证设备正常运行。
六、压缩机干气密封在工业生产中的应用压缩机干气密封广泛应用于石油化工、电力、钢铁、航空航天等行业，可以提高设备的可靠性和安全性，降低环境污染，节约能源。
七、压缩机干气密封的发展趋势随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，压缩机干气密封将越来越广泛地应用于各个领域。
同时，未来的发展方向是进一步提高干气密封的效率和使用寿命，降低成本，实现智能化监控和维护。
干气密封的工作原理
干气密封的工作原理
干气密封是一种常用的密封方式，其工作原理是通过利用摩擦阻挡气体泄漏的现象来实现密封目的。
在干气密封中，密封间隙中注入一定压力的气体，形成一个密闭的气氛，从而阻挡外界气体侵入。
干气密封的密封效果主要依赖于摩擦力和气体压力的共同作用。
当机械设备运转时，密封部件与轴或壳体表面之间会产生摩擦力，从而产生一定的密封效果。
同时，通过在密封间隙中注入一定压力的气体，可以使气体与外界之间保持一定的差异，从而形成压力梯度，阻挡气体泄漏。
在干气密封中，通常使用一些特殊的密封材料和结构，以提高密封效果。
常见的干气密封材料有适应各种工况的高性能聚合物、金属和陶瓷材料，这些材料具有较好的耐磨损和耐腐蚀性能。
此外，密封结构上的设计也非常重要，可以通过使用多级密封、双端密封等方式来提高密封效果。
干气密封广泛应用于各个领域的机械设备中，如离心压缩机、轴封、泵等。
它具有结构简单、可靠性高、密封效果好等优点。
在高温、高速、高压等工况下，干气密封表现出良好的性能，能够满足工业生产对密封的各种要求。
干气密封知识点
在储存和运输过程中，应避免密封圈受到 撞击和挤压，以免造成损坏。
常见问题及解决方案
密封圈卡阻
可能是由于密封圈尺寸不匹配或密封面 不清洁导致。解决方案是检查密封圈尺
寸和清洁密封面。
密封圈过热
可能是由于摩擦过大或润滑不足导致 。解决方案是增加润滑或更换摩擦系
数更低的材料。
密封圈泄漏
可能是由于密封圈老化或安装不当引 起。解决方案是更换密封圈或重新正 确安装。
干气密封对压力波动的敏 感度较低，但仍需保持一 定的压力稳定性，以防止
密封性能下降。
压力分布
干气密封的密封效果受到 压力分布的影响，需要确 保密封面上的压力分布均 匀，以获得更好的密封效
果。
温度环境
温度范围
干气密封能够在低温到高温的环 境中工作，具体温度范围取决于 密封的设计和材料。
温度稳定性
干气密封对温度波动的敏感度较 低，但仍需保持一定的温度稳定 性，以防止密封性能下降。
温度分布
干气密封的密封效果受到温度分 布的影响，需要确保密封面上的 温度分布均匀，以获得更好的密 封效果。
介质环境
介质种类
干气密封适用于各种气体介质，包括空气、氮气、氢气、氦气等。
介质清洁度
干气密封对介质清洁度要求较高，应避免介质中含有颗粒物、水蒸 气等杂质，以免损坏密封面或影响密封性能。
介质压力
02
这些组件的作用是固定密封件、传递旋转动力和保 护密封面不受外部环境的影响。
03
在干气密封中，这些组件也是必不可少的，它们共 同协作，实现干气密封的功能。
03
干气密封的工作环境
压力环境
压力范围
干气密封能够在极低到高 真空、高压或负压的环境 中工作，具体压力范围取 决于密封的设计和材料。
压缩机干气密封原理培训课件
9000 rpm
+ 通过压缩机迷宫的泄漏量 ( @ 2.03 Mpa( 0.03 Mpa 压差) & 70 ℃，9000 rpm )
P 密封 > P 平衡
密封气 – 流量控制
P 平衡
保持充足的密封气流量。 保持正压以防压缩机腔体内未过滤的 工艺气体流向密封腔
H H
FI-4
L 高高联锁 PT-1 高报 PI-5 RO RO
FI-5
H H
PI-6
L
高高联锁 高报 PT-2
P 泄漏
n
P 泄漏
PT-1 &2，压力远传，提 供 4 ～ 20 mA 信号到 DCS.
n n
泄漏高报警 泄漏高高报，压缩机联锁
一级泄漏控制
流量计：
n n n
到火炬
测量正常流量 监测密封流量 流量高 / 低报警
气膜密封端面结构 单向旋转功能的端面螺旋槽
双端断面干气密封图
中间带迷宫的串联密封
干气密封材料
静环材料
碳石墨
动环材料 碳化钨
浸金属 浸树脂 (如强腐蚀性介质) 碳化硅+碳/碳化硅+DLC(类金 刚石涂层)
钴基 镍基 反应烧结（不用） 常压烧结（或称无压烧结） 液相烧结 – 超高压
差压控制阀 PI-1
P 密封 > P 平衡
从过滤器来的密封气
压差△p = P 密封 - P 平衡 = 0.03Mpa(最小)
密封气 – 流量控制
P 吸气 : 2Mpa ，40 ℃ P 排气 : 4Mpa，70 ℃ P 平衡 : 2Mpa P 密封 : 2.03 Mpa ，70 ℃ FI-1&FI-2 处流量 = 一级密封泄漏量 ( @2.03 Mpa&70 ℃)
压缩机干气密封原理
压缩机干气密封原理压缩机干气密封原理是指在压缩机工作过程中，利用适当的密封装置，阻止气体泄漏到环境中的过程。
干气密封有助于提高压缩机的工作效率，减少能源损耗，保护环境以及延长压缩机的使用寿命。
压缩机干气密封原理主要包括以下几个方面：1. 压缩机的挤压密封原理：挤压密封是利用密封装置对气体进行挤压，将气体封闭在密封装置内。
常见的挤压密封装置有活塞密封、活塞环密封和活塞杆密封等。
这些密封装置通过与活塞或活塞杆的接触，形成一个相对密闭的空间，阻止气体泄漏。
2. 压缩机的间隙密封原理：间隙密封是利用密封装置对气体间隙进行封闭，阻止气体泄漏。
常见的间隙密封装置有静密封和动密封。
静密封通常是通过嵌入式垫片、填料或螺纹连接等方式，在密封面上形成一定的压力，使密封面之间的间隙被填满，从而达到密封的目的。
动密封则是通过机械密封或液体环形密封等装置，在动态工作状态下，形成一个压力高于环境的封闭空间。
3. 压缩机的润滑密封原理：润滑密封是通过润滑油或润滑脂等物质，在压缩机工作过程中，对部件进行润滑和封闭。
润滑油或润滑脂在压缩机内部形成一层润滑膜，防止气体泄漏，同时起到减少磨损和摩擦的作用。
常见的润滑密封装置有轴承密封和动密封装置等。
压缩机干气密封原理的实现可以提供以下几个优点：1. 提高能源利用率：通过有效的气密封装置，可减少气体泄漏，从而降低能源损耗。
在压缩机工作过程中，气体泄漏会导致能源的浪费，使用干气密封装置可以有效降低这种能源损耗，提高能源利用率。
2. 保护环境：压缩机在工作过程中可能会产生对环境有害的气体排放，使用干气密封装置可以有效防止气体泄漏，减少对环境的污染，保护生态环境。
3. 延长压缩机使用寿命：通过使用干气密封装置，可以有效防止气体对压缩机内部部件的腐蚀和磨损，减少机械故障的发生，延长压缩机的使用寿命。
总之，压缩机干气密封原理通过挤压、间隙和润滑等方式，有效阻止气体泄漏，提高能源利用率，保护环境和延长使用寿命。
压缩机干气密封原理
压缩机干气密封原理压缩机干气密封原理是指在压缩机工作过程中，通过适当的措施使压缩机的气缸与气缸盖之间形成密封，以防止气体泄漏和外界杂质进入气缸，保证压缩机正常工作。
干气密封的原理和方法有多种，下面将介绍几种常见的原理。
1.机械密封原理：机械密封是通过设置在活塞杆或曲柄轴上的密封装置，如密封圈、密封环等，来实现干气密封的。
它通过材料的弹性和变形性，将活塞杆或曲轴轴颈与气缸之间形成密封层，防止气体泄漏。
机械密封原理的优点是密封效果好、使用寿命长，但缺点是密封装置需要经常更换和维修，成本较高。
2.润滑油密封原理：润滑油密封是通过在气缸壁上涂覆一层润滑油，并在活塞上设置油环来实现的。
润滑油在活塞上形成一层保护薄膜，起到密封气体的作用。
润滑油密封的优点是结构简单、维护方便，但缺点是密封效果较差，容易出现气体泄漏的情况。
3.渗碳密封原理：渗碳密封是指在气缸和气缸盖的接触面上进行处理，使其表面产生渗碳层，从而提高密封效果。
渗碳层的特点是硬度高、耐磨损性好，能够有效地防止气体泄漏。
渗碳密封的优点是密封效果好、使用寿命长，但缺点是工艺复杂、成本较高。
4.气体密封原理：气体密封是通过在气缸和气缸盖之间设置特殊的密封结构，如O型密封圈、V型密封圈等，来实现干气密封的。
这种密封原理的优点是密封效果好、维护方便，但缺点是密封结构复杂，需要定期更换维修。
综上所述，压缩机干气密封原理主要包括机械密封原理、润滑油密封原理、渗碳密封原理和气体密封原理。
不同的压缩机根据其工作原理和工作条件的不同，选择适合的干气密封原理，以保证其正常运行和高效性能。
压缩机干气密封原理培训课件
压缩机干气密封原理培训课件汇报人：日期:•压缩机干气密封概述•压缩机干气密封原理•压缩机干气密封系统设计目录•压缩机干气密封安装与调试•压缩机干气密封维护与保养•压缩机干气密封发展趋势与展望01压缩机干气密封概述干气密封是一种非接触式密封，通过在密封面上形成一层稳定的气膜，实现密封功能。
干气密封定义干气密封具有低摩擦、高可靠性和长寿命等优点，适用于高速、高压、高温等恶劣工况。
干气密封特点干气密封定义与特点干气密封常用于压缩机轴端，以防止气体泄漏和润滑油污染。
压缩机轴端密封压缩机级间密封压缩机出口端密封在多级压缩机中，干气密封可用于级间密封，确保各级之间的气体隔离。
在压缩机出口端，干气密封可防止气体倒流和外部杂质进入。
030201干气密封在压缩机中的应用干气密封能够减少气体泄漏和润滑油污染，提高压缩机效率。
提高压缩机效率干气密封具有长寿命和低维护成本的特点，能够延长压缩机的使用寿命。
延长压缩机寿命干气密封能够确保压缩机在恶劣工况下的稳定运行，避免生产事故的发生。
保障生产安全干气密封的重要性02压缩机干气密封原理干气密封工作原理非接触式密封干气密封工作原理基于非接触式密封，即动环和静环之间保持一定的间隙，不直接接触，从而避免了摩擦和磨损。
流体膜作用在干气密封中，流体膜起到了关键作用。
流体膜是由密封气体和润滑气体共同形成的，它能够阻止气体从低压侧向高压侧泄漏。
反向旋转干气密封采用反向旋转设计，即动环的旋转方向与压缩机轴的旋转方向相反。
这种设计有助于减少密封面的磨损，并提高密封性能。
密封气体和润滑气体密封气体和润滑气体分别用于形成流体膜和润滑动环和静环之间的间隙。
这些气体通常来自压缩机的工艺气体或氮气。
动环动环是干气密封的重要组成部分，它与压缩机轴直接连接，并随压缩机轴一起旋转。
动环的表面经过特殊处理，具有良好的耐磨性和抗腐蚀性。
静环静环固定在压缩机壳体上，不随压缩机轴旋转。
静环的表面也经过特殊处理，以确保与动环之间的密封性能。
压缩机干气密封原理教学课件
05
干气密封的发展趋势与未来展望
技术创新与改进
01
02
材料优化
结构设计改进
03 智能化控制
应用领域的拓展
化工行业
能源领域
环保领域
对未来发展的展望
高效节能
智能化与自动化
追求更高的密封效率和节能效果，降 低设备运行成本。
加强干气密封的智能化和自动化技术 研发，提高生产效率。
长寿命与可靠性
提高密封件的使用寿命和可靠性，减 少维修和更换频率。
THANKS
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干气密封的应用场景
02
压缩机干气密封系统
压缩机的密封系统
机械密封 干气密封
干气密封的组成
静环
动环
密封面材料，通常为硬 质合金或碳化硅，用于 与动环配合形成密封面。
旋转部分，通常为硬质 合金或碳化硅，与静环
配合形成密封面。
弹簧
密封气
提供静环与动环之间的 压力，确保密封面紧密
贴合。
用于形成密封面的气体， 通常为氮气或二氧化碳。
04
干气密封的安装与维护
安装步骤与注意事项
安装步骤 检查密封面是否平整，无划痕或损伤；
确保安装环境清洁，无尘埃和杂物；
安装步骤与注意事项
按照制造商的指示，正确安装密封圈和弹簧； 轻轻压紧密封圈，确保其与压缩机轴紧密贴合。
安装步骤与注意事项
01
02
Байду номын сангаас
03
04
日常维护与保养
日常维护与保养
日常维护与保养
压缩机干气密封原理 教学课件
contents
目录
• 干气密封简介 • 压缩机干气密封系统 • 干气密封的工作原理 • 干气密封的安装与维护 • 干气密封的发展趋势与未来展望
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减少新机器的成本 集装式设计易安装，保护关键密封组件
密封温度 低于环境 温度
气体膨胀热量散发
.5 .4 .3 .2 .1
气体粘性剪切产生热量
0
0 1 2 3 4 5 6 膜厚 mm
干气密封综合性能分析软件 -功能
输入
压力、温度、转速、气 体组份、材料、槽形、 、密封几何形状
输出
密封面间隙、泄漏量、 摩擦、功率、温升、气 膜稳定性
干气密封主要特征 －SC01
改进型 双向螺旋槽
最初双向螺旋槽
2
Байду номын сангаас
4
6
8
10
Min'm Film Thickness (um)
软件计算 －气膜厚度
Min'm Film Thickness (um)
10 8
168.3mm 密封直径 单向螺旋槽
改进型双向螺旋槽
6
最初的双向螺旋槽
4
列雷台阶
2 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
干气密封材料
• 静环材料（Primary Ring） – 碳石墨
• 浸金属 • 浸树脂 (如强腐蚀性介质) • 碳化硅+碳/碳化硅+DLC (如超高压)
干气密封材料
• 动环材料（Mating Ring）
–碳化钨
• 钴基 • 镍基
–碳化硅
• 反应烧结（不用）
• 常压烧结（或称无压烧结）
• 液相烧结 – 超高压
• 密封液体污染 －少量液体污染可以接受，但应避免
• 低速盘车 －不影响密封性
• 振动
－密封可承受API617振动公差要求
极低的工艺气泄漏
能承受速度和压力的快速变化
由于非接触的特点，理论上密封寿命可以认 为没有限制
取消了密封油系统 减少了维修费用 节能 防止了油系统的污染
Speed (rpm)
单向槽与双向槽的比较
单向槽：圆弧槽、螺旋槽、V形槽 优点：动压效应强，气膜刚度大，抗外界扰动能力强。 缺点：不能反转。 双向槽：枞树、T、双L 优点：可以长时间反转； 缺点：较单向槽动压效应弱，气膜刚度小，抗外界扰动能力 较弱。
推荐：优先采用单向槽，特殊情况双向槽。
正常间隙
干气密封材料
• 碳化钨 （钴基）
– 韧性好 – 强度高 – 钴基不耐腐蚀 – 镍基抗腐蚀性较好 • 碳化硅 –抗腐蚀性好 –易碎 – 怕磕碰、易缺边
圆弧槽
螺旋槽
枞树形槽
John Crane
V形槽
U形槽
Burgmann
Flowserve
T形槽
圆弧槽泵送原理
旋向
气体向中心泵送
气体受压，压力升高，产生间隙
透平压缩机干气密封基本原理
一台典型的透平压缩机包含两个介于轴承之间的集装式干气密封。
干气密封的定义及特点
1. 定义
干气密封：干运转、气体润滑、非接触式机械端面密封的简 称。
2. 特点 以气封气、非接触、气膜润滑、低功耗、长寿命、高可靠性、 低运行维护费用。
干气密封－目前最先进的高速透平压缩机轴端密封型式，是设 计院、主机厂和终端用户首选的大机组轴端密封型式。
SC01系列干气密封特点
允许最大轴向窜量通常为+ 3.0mm 允许最大径向跳动通常为+ 1.0mm 能在全压下启 / 停
• 密封开启压力 –@n=0 RPM, 约 10 BarG • 密封开启速度 –△p=0, 约0.6 m/s（以轴径计算）
• 密封反转 －没有损伤的短时间反转可接受，但应避免 －可使用双向密封设计 • 密封反压 －不被推荐
干气密封典型结构
特点：与高速机械密封相比，密封面宽、旋转环（硬环）密封面刻有微米量 级的动压槽，密封面分为槽区和坝区两部分。
干气密封材料
• 旋转环 －碳化钨 / 碳化硅 • 静止环 －碳石墨/ 碳化硅+碳/碳化硅+DLC
• 金属件 －410不锈钢 / 316不锈钢 / 哈氏合金 / 其它 • 弹簧 －哈氏合金C
密封坝
双向槽泵送原理
旋向 气体向中心泵送
气体受压，压力升高，产生间隙 密封坝
气膜刚度 - 单向槽 v 双向槽
100
Film Stiffness (MN/m)
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
单向螺旋槽
Speed = 14,500 rpm 168.3mm O/B Seal
间隙增大
间隙减小
气膜刚度：气膜开启力的变化与膜厚变化的比值 气膜刚度越大，密封工作越稳定。
KZ
dFo dh
工作原理
30
非接触密封流体静压与流体动压刚性
刚度(GN/m)
20
静、动压组合刚度
10
单纯流体静压
0
1
2
3
4
5
膜厚 (mm)
非接触密封的热量平衡
W .9 .8 .7 .6
密封温度高 于环境温度