干气密封在离心式高温热媒循环泵上的应用
干气密封在离心泵上的应用分析
作者简介：赵景林，（1972—），性别，男，籍 贯，吉林省吉林市，学历，大学，工作单位，中 国石油吉林石化公司化肥厂合成氨车间。
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技术应用与研究
干气密封在离心泵上的应用分析
赵景林 中国石油吉林石化公司化肥厂
பைடு நூலகம்【摘 要】离心泵是石油化工生产装置中最常用的动设备。机械密封是离心泵比较常见的轴端密封形式。由于泵输送的大多是容易燃烧、发生火灾爆炸、
泄漏后对环境污染严重危险介质,因此对机械密封的要求就相对比较高,普通的接触式机械密封满足不了生产的要求。为了更好的保证安全、满足生产需
１．密封系统的简要说明 该密封设计有专门的控制系统， 可保证干气密封长期可靠地在最佳状态 运行。干气密封系统的测量仪表、过滤 器、阀门均安装在现场的干气密封仪表 盘上。操作人员能及时了解密封的运行 清况，确保该系统的可靠运行。 其工作流程如下：从现场的氮气气 源引出一路作为干气密封的工作气体， 经过过滤器、减压阀、单向阀后进入干 气密封的密封腔。控制其入口压力约为 ０．４ＭＰａ（表）。气体进入密封腔一部分 通过密封端面向大气端泄漏，大约不超 过８０Ｎｌ／ｈ；另一部分经泄漏孔排出。 ２．密封系统运行状况判断 １）判断介质侧的密封是否正常工 作，主要通过对泄漏气排放管处的压力 表的监测来进行。正常情况下，排放压 力显示为０．４ＭＰａ。机械密封如果失效， 大量压力较高的工艺介质到达第二级干 气密封，造成干气密封腔的压力明显增 加，会通过压力表显示出来。同时，压 力增加到一定值，系统的压力释放阀开 启，可将泄漏的介质引入火炬，确保介 质不会大量外泄至环境中。 ２）判断大气侧干气密封是否正常 工作，主要通过对氮气入口管处的压力 监测来进行。正常情况下，入口压力显 示为０．４ＭＰａ。如干气密封出现异常工作 时，氮气泄漏量的增大会导致密封腔压 力下降，将通过入口的压力指示表现出 来。 无论是入口压力还是排放压力出现 上述压力的变化，都意味着该密封出现 失效的情况，操作人员应及时停泵，并 切换至另一路泵运行。 四、密封的操作与维护 １．密封启动程序 １）对干气密封所流经的相关管线用 干净、干燥的仪表空气进行严格、彻底 地吹扫。尤其注意除净焊缝处可能留下 的焊渣。 ２）该泵在运转前应先通入介质，使 泵腔带压后再开启干气密封控制系统并 保持密封始终在正压状态。切不可先开 启干气密封控制系统，否则会导致内侧
干气密封在离心式高温热媒循环泵上的应用
多方调 研 分析研 究 和 反 复论 证 ， 定 尝试 采 用 国际 决 上最 先进 的 干气 密封 技术 ， 用 双 端 面 干气 密 封 来 选
第 ２ 卷 １
强， 密封 运行 越 稳 定 可 靠 。干 气 密 封 的设 计 就 是 以 获得 最 大 的气 膜刚 度为 目标 而进行 的。
１ ３ 影 响干 气密 封 性能 的主 要因素 ．
干气 密封 的性 能 主要体 现在 密封 运行 的稳 定 性
（ 或者说 使 用 寿命 ） 密封泄 漏量 的矛 盾上 面 。影 响 和 干气 密封 泄 漏 的 直 接 因素 就 是 干 气 密封 的气 膜 厚 度 ， 就是 干 气密 封 运 转 时 的密 封 面 间 形 成 的 工 作 也 间 隙 。影响 干气 密封 性能 的参 数分 为密 封结 构参 数 和 密封 操作 参数 。
护。
１ ２ 干气 密 封 的工作 原理 ．
作者简介 ：陈春萍 （９５一） 女。 １６ 。 江苏 仪征人 。 主要从 事现 场 现 设备管理工作 。
典 型 的干气 密封 结构 如 图 Ｉ 示 ， 所 由旋转 环 、 静
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合 成 技 术 及 应 用
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第２卷 第 １ ｌ 期 ２０ ０ ６年 ３月
合
成
技
术
及
应
用
Ｖ０ ． Ｎｏ． １２ｌ １ Ｍ ． ２ ｏ ０６
Ｓ ＹＮＴＨＥ， Ｃ Ｉ ＴＥＣＨＮ０Ｌ １ ＯＧＹ ＡＮＤ ＰＵ ＣＡ， ０Ｎ ＡＰ Ｉ １
干气 密 封 在 离 心 式 高 温 热 媒 循 环 股 份 有 限 公 司 聚 酯 生 产 中 心 ，江 苏 中 仪征 ２ ｌ０ ） １９ｏ
干气密封在离心压缩机中的使用及日常维护简述
干气密封在离心压缩机中的使用及日常维护简述刘健男（中海油惠州石化有限公司，广东惠州516000）摘要:文章介绍了离心式压缩机干气密封的工作原理和结构类型，详细分析了实际应用中影响干气密封运行的因素如密封气源切换,检修期间和开停车过程操作等对干气密封的影响，并提出了日常生产中维护干气密封的关键要素，对延长干气密封的使用寿命起到一定的指导意义和借鉴作用。
关键词：干气密封;压缩机;动环0引言200万吨/年催化重整装置设有背压式离心压缩机K201和凝汽式离心压缩机K202,两台大型机组使用的轴端密封均由约翰克兰公司制造。
而近年来在K201干气密封系统中曾出现二级密封可能失效的情况,干气密封的运行情况直接影响着压缩机能否平稳运行,关系着整个装置的生产情况。
但由于干气密封装入机组后，对其调整的手段相当有限，故应在日常操作，维护上更加精益求精,对关键点做好检测,记录,排查,才能尽量保证密封的高寿命，高可靠性。
1干气密封介绍1.1干气密封的结构在20世纪90年代初，干气密封开始应用于透平压缩机，其结构与机械密封相似,也是由动静环、弹簧、壳体、O形圈等组成。
所不同的是,干气密封动环端面上开有一圈沟槽，如图所示，由进入槽内的气体动压效应产生开启力，使动静环两端面之间产生微小的间隙，其间的泄漏量甚微。
参见图1所示的动环剖面。
图1动环剖面图1.2材质动环:硬质合金碳化钨，静环:石墨，型号:28AT带中间迷宫密封的串联式干气密封。
1.3工作原理干气密封动环旋转时，密封气体被吸入动压槽内，由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。
由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压缩,气体压力升高。
在该压力作用下，密封面被推开,流动的气体在两个密封面之间形成一层很薄的气膜，此气膜厚度一般在2〜5pm。
气体动力学研究表明，当干气密封两端面间的间隙在3ym时,通过间隙的气体流动层最稳定。
当气体静压力，弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。
干气密封技术在离心压缩机中的应用(共5篇)
干气密封技术在离心压缩机中的应用（共5篇）篇1：干气密封技术在离心压缩机中的应用篇2：节能降耗技术在往复式压缩机中的应用论文1.1降低往复式压缩机能量消耗在当今的时代背景下，随着国家对于节能减排重视程度的提升，在进行往复式压缩机的应用过程中，要尽可能提升其应用效率。
具体的来说，在往复式压缩机运用过程中，要充分的注意到对于往复式压缩机运行参数的控制，并严格的按照：公式中介绍的往复式压缩机工艺参数的关系，进行相应的节能降耗技术的分析研究。
其中，p指的是往复式压缩机之中的压力，k指的是往复式压缩机之中气体的绝热系数，l指的是往复式压缩机的整体能力消耗。
在充分的分析往复式压缩机的基础性的能量消耗的基础上，可以有效的设计出相应的节能降耗措施，进而有效的降低化学工业生产过程的生产成本，提升化学工程的生产效益。
1.2提升往复式压缩机的工作效率通过开展往复式压缩机的节能降耗措施研究，可以有效降低往复式压缩机应用过程的能源消耗，有助于在进行生产的过程中，较少的使用资源，进而有效的降低化学工业的生产成本，提升化学工业生产效率。
与此同时，通过优化往复式压缩机之中的运行参数，可以有效的降低往复式压缩机产生的热量，对于往复式压缩机的正常运行，提升往复式压缩机的使用寿命也有很大的裨益。
篇3：节能降耗技术在往复式压缩机中的应用论文2.1优化往复式压缩泵运行参数在进行节能降耗技术在往复式压缩机中的应用措施研究过程中，要综合性的进行往复式压缩泵的参数分析。
具体的来说，可以从以下几个方面入手，进行对于往复式压缩泵运行参数的优化设计研究：（1）在进行往复式压缩泵的使用过程中，要采用参数分析控制的方法。
具体的来说，节能降耗技术要考虑到进行气体性质、往复式压缩泵的气体的工艺参数，并根据具体的工艺参数，来实现对于往复式压缩泵的节能工艺设计。
与此同时，要杜绝往复式压缩泵的汽蚀现象的出现，有效的降低往复式压缩泵使用过程的能量消耗；（2）要尽量对往复式压缩泵的绝热系数、压缩系数进行考量，并在进行往复式压缩泵改造的过程中，按照不同气体的参数性质，进行往复式压缩泵的优化设计，保证往复式压缩泵可以高效的维持运行效率，促进往复式压缩泵节能效果的有效提升，顺利完成整个的化工生产过程；（3）在进行往复式压缩泵的节能降耗研究过程中，要充分的注意到对于往复式压缩泵自身的工作参数的优化设计，保证在进行往复式压缩泵运行的过程中，维持良好的工艺条件范围。
干气密封的特性及其应用
３ 影响干气密封性能的主要参数
干气密封的性能主要体现在密封运行的稳定 性 （ 或者说使用寿命） 和密封泄漏量的矛盾。影响 干气密封泄漏量的直接因素就是干气密封的气膜 厚度， 也就是干气密封运转时密封面间形成的工作 间隙。我们将影响干气密封性能的参数分为密封 结构参数和密封操作参数。 ３． １ 密封结构参数 ３． １． １ 干气密封动压槽形状 从流体动力学角度来讲， 在干气密封端面开任 何形状的沟槽， 都能产生动压效应。理论研究表明， 对数螺旋槽产生的流体动压效应最强， 用其作为干 气密封动压槽而形成的气膜刚度最大， 及干气密封 的稳定性最好。 ３． １． ２ 干气密封动压槽深度 理论研究表明，干气密封流体动压槽深度与气 膜厚度为同一量级时， 密封的气膜刚度最大。 实际应 用中， 干气密封的动压槽深度一般在 ３￣１０ 微米。在 其余参数确定的情况下， 动压槽深度有一最佳值。 ３． １． ３ 干气密封动压槽数量、 动压槽宽度、 动压槽长度 理论研究表明， 干气密封动压槽数量趋于无限 时， 动压效应最强。不过， 当动压槽达到一定数量 后， 再增加槽数时， 对干气密封性能影响已经很小。 此外， 干气密封动压槽宽度、 动压槽长度对密封性 能都有一定的影响。 ３． ２ 密封操作参数 ３． ２． １ 密封直径、 转速对泄漏量的影响
１ 干气密封与机械密封性能比较
机械密封是一种传统的密封型式， 其特点是密 封结构简单， 技术成熟， 加工精度要求不太高。其缺 点是泄漏率高， 故障频发。 干气密封是目前最先进的一种非接触密封型 式， 其主要特点是： 密封功率消耗小， 仅为接触式机 械密封的 ５％ 左右； 与其它非接触密封相比， 干气密 封气体泄漏量小； 在离心压缩机中， 采用自身工艺 气体作为密封气， 对工艺流程无不利影响； 可实现 介质的零逸出， 是一种环保型密封； 密封辅助系统 较为简单， 可靠， 使用中不需要维护。
干气密封在离心机上的应用
得有些孩子晚上躲在被窝看书，我爸爸常用他们的事迹教训我，我是在你的阴
当压力卞降到 0．3MPa 时，联锁停车，以保证离
心机安全。从实际运转情况看，氮气压力在 0．5MPa 时，即可保证良好运转，此时，氮气消
耗量为 0．48 标准 m3／h，小于设计的 1 标准 m3
／h。
3 安装注意事项
我们于 2002 年 5 月首次将干气密封装在离 心机上，运转 l5 天后，密封失效泄漏，拆下机
鼓 4 的内壁上，由于差速器 2 的差动作用，使螺
旋输送器和转鼓之间形成相对运动，塑料粉末被 推送到转鼓小端，经出口排出；液相己烷形成一
个内环，环形液层深度通过转鼓大端的溢流挡板
进行调节，分离后的液体经溢流孔排出，沉渣(即 塑料粉末)和己烷液体分别收集在机壳 3 内的粉 料和液体隔仓内，由重力卸出机壳。 2 机械密封的改进
离心机采用传统的机械密封，机械密封的优
点是结构简单、技术成熟、加工精度要求不高； 缺点是使用寿命短、功率消耗大、必须有液体介
质对密封面进行润滑和冷却，生产过程的参数波
动对密封影响很大。离心机自投产以来，机械密 封的使用寿命一直很短，最长也仅有 5 个月，更 换机械密封需要 28h，严重影响了产量。而且机 械密封(简称机封)失效后泄漏的是己烷液体，己 烷是易燃、易爆介质，不仅存在重大的安全隐患，
封发现在入料侧机封完好无损，而在出料端(差
速器侧)则磨损非常严重。其原因是机封在常温 下安装，一般在 20℃左右，而在生产过程中温度
是80℃，由于存在60℃的温差，在轴向产生1． 5mm
的热膨胀量，轴在入料侧是定位的，在出料侧有 轴向位移，而干气密封是固定在轴上的，故导致 端面干气密封失效。解决的办法是先将机封压缩 量预留 1．5mm，当达到 80℃时，恰好补偿热膨 胀量。解决了热膨胀的影响后，运行良好，从 2002
干气密封技术在离心式压缩机的应用
干气密封技术在离心压缩机中的应用随着石油化工、能源工业的发展以及人们安全环保意识的提高，对各类转动设备轴封的要求也越来越高。
目前，国内绝大多数石化企业转动设备轴封型式采用的是单端面机械密封或双端面机械密封。
单端面机械密封结构简单，但存在工艺介质易泄漏的问题，不适合输送易挥发介质；双端面机械密封用外引密封液做润滑冷却介质，密封结构及辅助系统较为复杂。
由于机械密封为接触式密封，其使用寿命已经不能满足石化企业长周期运行的要求。
干气密封的出现，是密封技术的一次革命，它具有使用寿命长、无介质泄漏、轴功率消耗低等优点，因此，得到广泛应用。
该离心式压缩机由沈阳鼓风机集团有限公司制造，型号BCL406/A离心压缩机，是我厂加氢裂化装置的核心设备，其能否长周期运转关系到装置能否正常运行。
1、干气密封工作原理典型的干气密封结构如图1 所示，由旋转环、静环、弹簧、密封圈、弹簧座和轴套组成。
图2 为干气密封旋转环示意图，旋转环密封面经过研磨、抛光处理，并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。
干气密封旋转环旋转时，密封气体被吸入动压槽内，由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。
由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高。
在该压力作用下，密封面被推开，流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜，此气膜厚度一般在3μm 左右。
气体动力学研究表明，当干气密封两端面间的间隙在2～3μm时，通过间隙的气体流动层最为稳定。
这也就是为什么干气密封气膜厚度设计值选定在2～3μm的主要原因。
当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时，该气膜厚度十分稳定。
1.弹簧座2.弹簧3.静环4.旋转环5.密封环6.轴套图1 干气密封结构图1.动压槽2.密封坝3.密封堰4.密封旋向图2 干气密封端面动压槽示意图正常条件下，作用在密封面上的闭合力（弹簧力和介质力）等于开启力（气膜反力），密封工作在设计工作间隙。
当受到外部干扰，气膜厚度减小，则气膜反力增加，开启力大于闭合力，迫使密封工作间隙增大，恢复到正常值。
浅谈干气密封在离心式压缩机中的应用
浅谈干气密封在离心式压缩机中的应用摘要：本文结合某长输管道压气站GE生产型号为PCL503的离心压缩机的干气密封系统，对密封系统的结构与原理做具体的分析介绍，同时比较干气密封系统与传统机械密封系统的优势，探讨干气密封在使用过程中需要注意的问题。
关键词：压缩机；干气密封；密封气离心式压缩机若要获得良好的运行效果，必须在转子与定子之间保留一定间隙，以避免其间的摩擦、磨损以及碰撞、损坏等故障的发生，同时，由于间隙的存在，会引起级间和轴端的泄露现象，泄露不仅降低了压缩机的工作效率，而且还将导致环境污染，甚至造成着火或爆炸等事故。
密封就是保留转子与定子间有适当间隙的前提下，避免压缩机级间和轴端泄露的有效措施。
某长输管道压缩机主要采用的是迷宫密封和干气密封[1][2]。
1、迷宫密封梳齿密封是迷宫密封的一种，密封间隙减小、密封齿数增多，其密封效果越好，然而，密封齿数增多，一方面导致轴向尺寸增加，同时随着密封齿数的增加，其密封效果逐级下降，因此，叶轮前后的级间密封一般只设3-6齿，轴端密封设6-35齿。
齿顶间隙太大，密封效果较差，太小又会引起转子与密封齿间的摩擦磨损。
梳齿密封材料为AL14铝，超过250℃即融化，因此离心式压缩机最高排气温度不能过高。
单一的梳齿密封很难实现零泄露，因此需要采用和其他密封联合的密封形式较为有效，某长输管道压缩机采用和机械密封联合使用。
通过梳齿密封的气体流动方向为螺旋方向，通过每一个齿都要经过先压缩后扩张的过程，由于梳齿的质量会影响密封的性能，建议每三年检查一次梳齿密封。
梳齿磨损后每一齿后的压力都会上升，从而导致梳齿两侧的压差变小，密封效果变差。
2.干气密封干气密封是一种新型的无接触式轴向密封，由它来密封旋转机器中的气体或液体介质。
与其它密封相比，干气密封具有泄漏量少，磨损小，寿命长，能耗低，操作简单可靠，维修量低，被密封的流体不受油污染等特点。
因此，在压缩机应用领域，干气密封正逐渐替代浮环密封、迷宫密封和油润滑机械密封。
离心式压缩机干气密封电加热系统改造应用
离心式压缩机干气密封电加热系统改造应用摘要：随着煤化工行业的快速发展，离心式压缩机因具有气量大、结构简单紧凑、运转平衡、操作可靠、备件及维护投入少等优点，得到广泛的应用。
本文在总结离心式压缩机干气密封的特点以及电加热系统重要性的基础上，结合工厂实际，对新增电加热器系统改造进行了总结分析，对防爆电加热器安全运行必须的参数进行了充足的考虑，配置了较完善的温度保护及监控系统，电加热系统出口温度采用高品质温控仪表进行 PID 调节控制，在同类项目改造设计中具有借鉴意义。
关键词：干气密封防爆电加热器电加热系统温度控制远程监控引言干气密封是一种先进的旋转轴用动密封，干气密封的出现是密封技术的一次革命，它具有使用寿命长、无介质泄漏、轴功率消耗低等优点，因此得到广泛应用。
干气密封是一种气膜润滑的流体动、静压结合型非接触式机械密封 [1] ，它是在机械密封的动环或静环（一般在动环上）的密封面上开有密封槽（T 形），当动、静环高速旋转时，气体进入密封槽，在泵送效应产生的推力作用下被引向中心，在被压缩的同时，遇到密封堰的阻挡，压力增大，把动、静环推开，使动、静环密封端面不接触，流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜，从而达到密封的效果 [2] 。
若密封气中产生凝液将会导致压缩机密封环损坏，需要确保经过干气密封调压后的气体温度仍高于水露点，为此需要对改气体进行加热。
1、电加热系统设计的工艺条件压缩机机组型号：西门子STC-GO(14-1-G)(GXP-220)，机组转速8074RPM，停车转速12111RPM，轴径110mm，干气密封型号约翰克兰T28XP。
压缩机组入口压力28Bar，入口温度151-165 ℃，压缩机组出口压力29.2Bar，出口温度160-170 ℃，介质组份（mol%）：H2（24.1）、CO（2.43）、CO2（4.23）、CH4（47）、N2（0.37）、C+（0.18）、H2O（21-24）。
泵用干气密封工作原理及应用
泵用干气密封工作原理及应用【摘要】分析了泵用干气密封的工作原理、特点及受力分析；介绍了在液态烃泵上采用双端面干气密封的一个应用实例。
为用户在装置关键离心泵上选择、使用干气密封提供指导。
【关键词】干气密封离心泵非接触1 前言离心泵作为石油化工生产装置中最常用的动设备，约占机泵总用量的90%左右。
机械密封是离心泵比较常见的轴端密封形式。
由于泵输送的大多是容易燃烧、发生火灾爆炸、泄漏后对环境污染严重危险介质，因此对机械密封的要求就相对比较高，普通的接触式机械密封满足不了生产的要求，以保证安全、满足生产为目标，密封研究人员研发具有非接触、无磨损、低能耗等特点的新型机械密封就显得尤为重要。
新型机械密封具备干运转、动静环不接触、动静环之间利用工作时形成气膜来润滑的特点，是对机械密封的另一种诠释。
为了达到工艺介质的零逸出、零泄漏，新型机械密封采取“以气封气”或“以气封液”两种方式（表1）。
2 泵用干气密封的工作原理由旋转环（动环）、静环、弹簧、密封圈以及弹簧座和轴套组成典型的干气密封形式，并在旋转环的密封面上加工流体动压槽并进行抛光打磨处理。
工作原理如图1所示：旋转环被安装在机泵转动轴上，当转动轴转动时旋转环跟随一起转动，致使密封气体沿着动压槽由外沿向内运动，动压槽围堰的节流作用使进入动压槽内的气体被压缩，随着动静环之间气体压力的逐渐升高，在密封面之间形成气膜使动静环分开，由于气膜的压力是一定的，当动静环之间的距离达到一定程度时，气膜被破坏，压力开始降低，动静环之间的距离开始变小，当距离减小至开始条件时气体压力又开始升高，形成新的气膜。
如此周而复始的重复建立新气膜、旧气膜被破坏的过程。
这个过程时间极短以至于被密封的介质来不及发生泄漏。
3 干气密封静环受力分析4 应用实例某装置的液态烃泵（P-304AB）为一国产卧式单级离心泵。
现场安装两台，一开一备。
其作用是用液化气打进稳定塔上部，提供回流。
液化气泵的运行条件为：介质名称：液化气；机泵入口压力：1.0Mpa：额定流量：44 m3/h ；机泵出口压力；1.68Mpa；密封介质：液化气；正常流量：29 m3/h；最小稳定流量8m3/h；入口温度：50℃；电机转速：2950rpm；密封轴径：43mm 。
干气密封在机泵上的应用
干气密封在机泵上的应用作者：马超来源：《中国科技博览》2014年第03期摘要：简述干气密封的工作原理及结构，分析干气密封的性能参数关键词干气密封；结构；工作原理；主要参数【分类号】：TQ051.2120世纪60年代末期，干气密封已发展起来，并成为一种全新的非接触式密封。
该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触性运行，实现密封的“零磨损”，保证设备的长周期安全运行，2012年5月重油催化二车间对28台高危泵进行改造，其中6台使用干气密封，即Plan11+72+75方案。
1、干气密封的工作原理干气密封与其它机械密封相比，干气密封在结构方面基本相同。
其主要区别在于，干气密封的一个密封环上面加工有均匀分布的浅槽，干气密封能在非接触状态下运行就是靠这些浅槽在运转时产生的流体动压效应使密封面分开。
干气密封端面的槽形主要分单旋向和双旋向两大类。
单旋向槽型只可使用于单向旋转的转动设备，在要求的旋向下才可产生开启力，如反转则产生负的开启力而可能导致密封的损坏。
但相对于双旋向的槽型，它可形成更大的开启力和气膜刚度，产生更高的稳定性而更可靠的防止端面接触。
故在很低的转速下和较大的振动下也可使用，在目前也是使用的最多。
四川日机密封件有限公司通过对干气密封各种槽型的反复试验，对比研究，最终确认在同样的工作参数下，以螺旋线设计的槽型具有最大的气膜刚度的同时仅有较小的泄漏量。
即具有最大的刚漏比。
下面主要介绍这种槽型。
图1所示是典型的干气密封螺旋槽端面的示意图。
密封面上加工有一定数量的螺旋槽，其深度小于15微米。
密封运转时，被密封气体周向吸入螺旋槽内，径向分量由外径朝中心（即低压侧）流动，而密封坝限制气体流向低压侧。
气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩，在槽根部形成局部的高压区，使端面分开几微米而形成一定厚度的气膜。
在此厚度气膜下，由气膜作用力形成的开启力与由弹簧力和介质作用力形成的闭合力达到平衡，于是密封实现非接触运转。
干气密封在高温泵上的应用
密封 的使 用寿命 ； 简单 、 可靠 的控制 系 统 确保 干 气 密封正 常运转 以保 障设备连续 、 稳定地运 行 。
１２ 干气 密 封基本 原 理 ．
图 １ 干 气 密封 作 用原 理
干气 密封 （ 气膜 机 械密封 ） 和传统 的 液相 机械 密封类 似 ， 但气 膜 机 械 密 封 两 端 面 被一 稳 定 的薄
中国石 油吉林 石 化公 司化 肥 厂合成 气 的双 支
很 小 ， 要依 靠 强 有 力 的 流体 动压 效 应 来 产 生 分 需 离 端 面 的流体压 力 ， 同时气 体 膜具 有 足 够 的 刚 度 以抵 抗 外界 载荷 的波动 ， 保持 端 面的非 接触 。 干 气密 封在 运 转 时 ， 艺 沿 流 体 动压 槽 进 入 工 密封 端 面 ， 当作 用 于 补偿 环 上 的压 紧 力 与 推 开力
干气密封 旋转时 ， 被密封气体 由环外周 进入 收 敛 形螺旋槽 内， 槽 向 内径 方 向流 动 ， 终 达 到密 沿 最 封坝 ， 坝 限制气 体 流 向低压 侧 ， 体 随着 螺旋 密封 气 槽 形状 的变化被 压 缩 ， 在槽 根部 产 生 局部 高 压 区 ，
提 高 了气体 自身 的压 力 ， 此压力是 动环旋 转 产生 的
速度 无关 ， 而动压力与端面旋转 速度有关［ 。 １ ］ 作用 于补偿 上 的介质力 和 弹簧力是 使 动环与 静 环 紧密贴合 的力 ， 称为 闭合力 Ｆ 。
来 的间隙 ；
当受到 外来 因素 干扰 ， 封 问隙增大 、 密 气膜 厚 度增大， 螺旋 槽产 生的 流体动 压效应 削弱 ， 气膜 压
生 产去 爻朱
Ｓ Ｎ ＆Ｅ Ｎ Ｙ ＥＣ１Ｄ５Ｙ Ｃ Ｃ ＴＨ Ｉ 化科 Ｍ０ＩＵＲ Ｉ Ｅ Ｃ Ｏ） Ｃ ，Ａ （４４ Ｅ （ Ｉ Ｈ２ ，５Ｓ ８ Ｇ Ｎ 技０ｌ ）Ｔ 工 Ｉ ： １８ ￣ Ｎ
干气密封在离心压缩机上的应用-管理资料
干气密封在离心压缩机上的应用-管理资料0 引言乙烯装置需要3 种离心压缩机，即裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机俗称乙烯三机，。
这 3 种压缩机均成功地应用了干气密封。
乙烯的原料通常为乙烷或石脑油，也有用汽油、天然气和炼厂气的。
典型装置中，原料气通常混合着过热蒸汽，直接输送到裂解炉。
裂解气在急冷塔中冷却，在急冷塔中会产生副产品，如焦油冷凝和分离。
裂解气压缩机会将裂解气压缩到大约 2MPa 的压力。
这些机器通常也被称为原料气压缩机。
压缩后的气体在一系列的热交换器中冷却，受压缩的裂解气在非常低的温度下变成液体。
气体的碳氢组份经过一系列的分馏塔汽化而分离。
脱甲烷塔去除氢气和甲烷，这些氢气和甲烷可用作高炉燃料。
乙烯、乙烷和乙炔在脱甲烷塔中去除。
乙炔可以通过加氢在乙炔转化器中单独催化转换成乙烯。
最终，乙烯分馏塔分离乙烷和乙烯，从而生成几乎纯的乙烯。
冷却和分离工艺中使用两套制冷回路，通常使用两台制冷压缩机。
压缩机面临的主要问题是来自湿密封 / 系统的油污染问题。
在许多情况下，使用大量的缓冲气以减少下游管路的油污染。
制冷回路和分馏塔中的油垢会严重影响性能。
1 干气密封的优点通过对比，干气密封能够消除工艺管路密封油污染，从而显著提高装置效率，因此可以堪称乙烯装置上压缩机密封的革命性进展。
乙烯压缩机上干气密封主要有如下优点：( 1 )明显降低工艺气损失;( 2 )工艺气不存在油污染，消除密封油腐蚀;( 3 )工艺气不存在油污染，消除分馏塔中的油沉积 ;( 4 )通过消除密封油油垢，增加热交换器的效率;( 5 )节省油消耗和运输成本;( 6 )降低能量消耗;( 7 )减少维护(没有密封油系统);( 8 )提高安全性(没有密封油系统着火的危险)。
2 裂解气压缩机裂解气压缩机组通常包括3 个压缩机机壳。
典型的密封压力如下：机壳密封压力低大约 0.2MPa中大约 0.3 ～ 0.4MPa高大约 1.2 ～ 1.4MPa机械湿密封或油膜环的混合应用，已达到250mm ，有的甚至超过300mm 的大轴径压缩机一起应用，会导致高吸收功率损失，尤其是当每个压缩机组功率在 100 ～ 120kW 范围的时候，要求使用带脱气罐的密封油系统，这就使系统更为复杂，从而增加了维护要求。
干气密封增压系统在离心式压缩机上的应用
作可靠且能适应高温 、高压 、高低速 以及各种腐 蚀 性 介 质 。 由于 优 点 突 出 ， 已在 化 工 、炼 油 等 行 业 得 到普 遍 运 用 ，成 为 离 心 式 压 缩 机 的首 选 密 封
形式 。
干 气 密 封 已有 几 十 年 的 应 用 发 展 历 史 ，其 控 制 系 统 以ＡＰ Ｉ ６ １ ４ 标 准 ，在 此 基 础 上 ， 根 据 现 场 实 际运 行 情 况 ，不 断发 展 出 如增 压 单 元 、 加 热 单 元 、 聚结 器 单 元 、 回 收单 元 等 一 些 必要 的 辅 助 设 备 ，其 目的都 是 为 了给 干 气 密封 创 造 更好 的 工 作 环 境 ，延 长 其工 作寿 命 ，带来 更 大 的经济 效 益 ［ ２ ］ 。 本 文 研 究 了某 装 置 离 心 式 压 缩 机 的干 气 密 封 控 制 系 统 ，通 过 在 其 干 气 密 封 增 设 增 压 系 统 来 提 供 持 续 稳 定 的气 源 ，解 决 了干 气 密 封 的主 密 封 气 压 差 低 的 问题 ，并 在 实 践 中得 到 了很 好 的验 证 ， 大 大 延 长 了干气 密封 的使用 寿命 。
Ｆ Ｉ Ａ ４ １ ７ １
ｌ １ ９ ． ８ ７ Ｉ ２ ８ ． ９ ５ ８ ９ ． ３ ７ ４ ３ ． １ ２ ９ ２ ． ３ １
Ｐ Ｄ Ｔ ４ １ ７ ４
５ ３ ． ３ ５ １ ． ２１ ４ ４ ． ４ ５ － １ ０ ． ２ ６ ７ ． ８ ３
Ｆ Ｉ Ａ ４ １ ７ ２
历 ，助理工程师。现从事烯烃分离装置设备管理和维护工作 。
用 是将工艺气压缩后 ，为工艺气 的分离提供充足 的气 体分 压 ，额 定转 速 为５ １ ４ ３ ｒ ｐ ｍ。共 有 四套干 气 密 封 。该 离 心 式 压 缩 机 的干 气 密 封 采 用 约 翰 克 兰
泵用干气密封的选型和应用-0828
泵用干气密封的选型和应用徐上峰干气密封技术在离心式压缩机等高速流体机械上已获得了广泛应用，在泵、反应釜等低转速设备上的应用也正在开展。
目前石油化工生产装置中用量最大的泵是离心泵,而离心泵最常用的轴端机械密封形式为单封或者双封。
对于普通的接触式机械密封,在选型合理、安装使用正确、工况良好的情况下，其使用期一般不低于一年；对于一些比较苛刻的使用条件,如介质易汽化易挥发、高速、高压、高温、低温等工况,机械密封的使用期更短。
由于石油、石化行业中输送的介质多为易燃易爆有毒介质，机械密封多采用双端面或者串联式机械密封，检修机械密封等会造成工业介质以及缓冲液的大量流失，造成环境污染。
目前石油、石化等工业向无污染、长周期、低能耗、高效益的方向发展,要求离心泵的机械密封实现密封介质的零泄漏、无污染、长寿命;而石油、石化工业中泵送流体大多具有易燃、易爆、剧毒、污染严重等特点,一些情况下普通的接触式机械密封难以达到上述要求,干气密封就以其自身的特点满足了一些苛刻工况的要求。
一.干气密封的原理干气密封采用“以气封气”或“以气封液”来实现工艺介质的零逸出和零泄漏;与传统的接触式机械密封相比,具有摩擦功耗低、使用寿命长、工作可靠性高、辅助系统简单、没有环境污染、运行维护费用低等一系列优点。
泵用干气密封在结构上与普通机械密封显著不同的是:动、静环密封端面较宽;在动环或静环端面上加工出特殊形状的流体动压槽,如螺旋槽,槽深一般在3～10μm 之间。
当动环高速旋转时,动环或静环端面上的螺旋槽将外径处的高压气体向下泵入密封端面间,气体由外径向中心流动,而密封坝节制气体流向中心, 于是气体被压缩引起压力升高,在槽根处形成高压区。
端面气膜压力形成开启力,在密封稳定运转时,该开启力与由作用在补偿环背面的气体压力和弹簧力形成的闭合力平衡,密封保持非接触、无磨损运转,其气膜厚度一般维持在2～3μm。
如果出现某些扰动因素使密封间隙减小, 此时由螺旋槽产生的气膜压力将增大,引起开启力增大,而闭合力不变,密封间隙将增大,直到恢复平衡为止;反过来,如果出现某些扰动因素使密封间隙增大, 此时由螺旋槽产生的气膜压力将减小,引起开启力减小,而闭合力不变, 密封间隙将减小, 密封将很快再次恢复平衡。
干气密封离心泵工作原理
干气密封离心泵工作原理说起干气密封离心泵的原理，我有一些心得想分享。
你知道吗，就像我们家用的那种普通的水泵，抽水的时候水不能漏出来。
离心泵呢，它是靠叶轮旋转产生离心力，把液体从中心甩到四周，然后从出口送出去。
但这个密封就很关键了，要是密封不好，泵里的液体流出来，不但浪费，还可能损坏泵。
干气密封就像是给这个离心泵请了一个超级保镖。
我一开始看到这个词的时候就很疑惑，啥是干气密封啊？它怎么就能密封好呢？后来慢慢就理解了。
打个比方吧，干气密封就像给通道设置了一道神奇的气体栅栏。
干气本身被源源不断地送进这个密封系统里。
这里面涉及到一种压力平衡的原理。
正常情况下，泵里的液体是有一定压力的，想要冲出来。
干气呢，也有自己的压力，这个干气的压力就顶在密封的地方，液体的压力想把气推开往外漏，但是干气就像坚强的卫士不让液体冲过这道防线。
这有点像拔河，液体压力往左拽，干气压力就往右拉，在正常工作下，维持着一个平衡。
实际应用中，比如说在炼油厂那些复杂的流体输送设备中就用到了干气密封离心泵。
炼油时那些各种各样的化学液体，有的有毒，有的很昂贵。
要是离心泵密封不好，浪费、污染的事就都来了。
所以干线密封就像个大英雄，保证泵送作业安全高效地进行。
说到这里，你可能会问了，那干气要是压力不够了怎么办呢？哈哈，这是个好问题呢！其实整个干气密封系统是有监控装置的呀，一旦压力有异常，就会报警的，操作人员就会去检查供气源之类的东西。
不过，我也得承认，虽然我大概理解了干气密封离心泵的工作原理，但这个里面还有好多细致的控制理论和复杂的机械结构我还没有彻底搞清楚。
咱们可以一起讨论呀，没准你知道一些我不知道的知识呢。
而且这个原理也给咱们一些延伸思考，像是在其他类似要求密封的设备里，是不是也能借鉴这种干气密封的思路呢？这里有个注意事项就是干气的品质也是很重要的，要是干气里夹杂着杂质，那就好像给这个卫兵队伍里混进了坏蛋，会影响密封效果的哦。
干气密封在离心式高温热媒循环泵上的应用
中国石化仪征化纤股份公司聚醋生产中心十一
单元主要设备２Ｐ１ ２０ 是德国ＫＢ Ｓ 离心卧式高温热媒 泵（ 流量： ０衬／ ； ３ ７ ｈ扬程： ｍ 操作温度： ０℃） ５ ； ０ ３ ３ ， 它担负着第一醋化反应釜所有热媒的供应工作， 它
的工作正常与否， 决定着整个装置的开停运转。该 泵轴封原设计采用单端面机械密封， 长期以来由于 机械密封使用寿命短， 易泄漏， 给正常生产带来严重
根据分析 由于输送的介质为高温热媒 ，学名 ， （
为改性联苯（ａｔｅ － ）冷态密度为 １０４热态 Ｓｎ ｔｍ６ ， ｏ ｒ ６ ． ， ０ （３ ｃ） ３０ 密度约为 ０８闪点 １８℃， 然温度为 ３０ Ｃ ．， ７ 自 ９ ℃）热媒在高温状态下， ， 渗漏性极强。况且， 单端面 机封在高温状态下， 本身使用寿命就不长， 特别是在 磨损、 振动或机封元件有卡涩的情况下， 就更容易导 致泄漏。一般说来 ， 如果泄漏量较小， 且是渐进性 的， 现场都可以防范并及时检修更换， 但如果机封泄 漏突发性地发生， 且漏量较大， 则极易导致高温热媒 中的轻组分与空气接触后产生 自燃， 进而导致火灾 事故的发生。起初 ， 也曾设想将原单端面机封改成 双端面机封， 但考虑到现场已用泵轴封处的尺寸不 允许， 没有足够的空间设置双端面机封， 而且双端面 机封还需要另外增设密封液循环系统， 结构较复杂， 现场条件也不充分。经过对干气密封的反复研究和 分析 ， 特别是针对高温热媒这一特殊介质和辅助的 气源的探讨 ， 最终确定 了所采用干气密封的结构。 当然， 原干气密封常规使用的压缩空气， 在热媒系统 上是不能使用的， 这是因为压缩空气中的氧除导致 高温热媒容易氧化外 ， 还极易导致起火、 爆炸 ； 而少 量的氮气漏人热媒系统中， 还会导致醋化反应釜的 传热状况变差 ， 进而影响反应过程 ， 再加上氮气在热 媒系统中积聚， 会影响某些部位热媒的流动和其它 设备的运行。
干气密封的类型及应用范围
干气密封的类型及应用范围展开全文目前干气密封主要用于压缩机、泵和搅拌釜等设备上，相应的按其使用主机也分为压缩机用干气密封、泵用干气密封和搅拌釜用干气密封。
一、压缩机干气密封干气密封最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。
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公众号1. 单端面密封单端面干气密封主要用于中低压条件下，允许少量工艺气泄漏到环境中的场合，典型结构如图13-7所示。
此结构也可用于不允许产生泄漏的场合，此时需要把泄漏气引到火炬或排气口接口。
在这种情况下主要的泄漏气与隔离气一起被输送到火炬或排气口。
如果输送的气体介质含有杂质，介质必须被过滤后才能通过密封气输送到密封腔。
这样过滤的介质从密封腔流向叶轮侧，从而阻止杂质从叶轮侧进入密封。
单端面干气密封的应用范围为：温度-60~200°C; 压力≤2MPa; 线速度≤180m/s。
应用领域主要用于对环境无害的中性介质工况，如二氧化碳压缩机、空气压缩机、氮气压缩机等。
2. 双端面干气密封当没有火炬可以排放泄漏介质时，但具有可以提供合适压力的密封气时，可以使用双端面密封结构，如图13-8所示。
双端面密封是一种有效地防止介质气体逃逸到周围环境中的密封结构。
它包括隔离气体和密封气，密封气是在两道密封之间输入一个比介质压力高的气体。
一般密封气的压力比介质压力高0.2~0.3MPa密封气体一部分泄漏到大气，另一部分泄漏到介质中。
此种密封的应用范围为：温度-60~200°C; 压力≤2MPa; 线速度≤180m/s应用领域主要包括工艺气不允许泄漏到大气侧，但允许少量密封气泄漏到机内的工况，可用于炼油装置中的催化、焦化富气压缩机，化工装置的低压氯气压缩机等。
煤化工联盟公众号：资料共享｜视频号：招聘发布15篇原创内容公众号3.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。
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２０ ０６年 ３月
成 技
术
及
应
用
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Ｔ Ｃ Ｅ ＨＮＯＬ ＯＧＹ ＡＮＤ Ｐ Ｉ ＡＴ ＯＮ ＡＰ Ｌ Ｃ Ｉ
干气密封在离心式高温热媒循环泵上的应用
陈春萍
（ 中国石化仪征化纤股份有限公司聚醋生产中心， 江苏 仪征 ２１ ０ １０ ９
环、 弹簧、 密封圈以及弹簧座和轴套组成。图２ 所示 为干气密封旋转环示意图， 旋转环密封面经过研磨、
抛光处理 ， 并在其上面加工出有特殊作用的流体动 压槽。
威胁。同时由于轴封结构的局限性 ， 机封处无法设 置任何安全报警装置， 一旦单端机械密封副失效严 重， 大量的高温热媒就会外泄， 酿成大的火灾事故。 此安全隐患在聚醋装置同类型高温热媒泵的运行中 就曾出现过多次。就此， 鉴于安全生产的紧迫性， 经 多方调研分析研究和反复论证 ， 决定尝试采用国际 上最先进的干气密封技术， 选用双端面干气密封来 替代原有的单端面机械密封。
理论研究表明， 干气密封动压槽数量趋于无限 时， 动压效应最强。不过， 当动压槽达到一定数量 后， 再增加槽数时， 对干气密封性能影响已经很小。 此外 ， 干气密封动压槽宽度、 动压槽长度对密封性能 都有一定的影响。 １３２ 操作参数对密封泄漏量的影响 ．． ａ 密封直径、 ） 转速对泄漏量的影响 密封直径越大， 转速越高， 密封环线速度越大， 干气密封的泄漏量就越大。 ｂ 密封介质压力对泄漏量的影响 ） 不难想象， 在密封工作间隙一定的情况下， 密封 气压力越高， 气体泄漏量越大。 。 介质温度、 ） 介质粘度对泄漏量的影响 介质温度、 介质粘度对泄漏量的影响是由于温 度对介质粘度有影响而造成的。介质粘度增加 ， 动 压效应增强， 气膜厚度增加， 但同时流经密封端面间 隙的阻力增加。因此， 其对密封泄漏量的影响不是
图５ Ｐ１ ２ ０ 泵改造后干气密封结构 ２
１ 轴套 Ａ ２ 轴套 Ｂ ３ 静环防转销； 一 一 ；一 ；一 ４ 压盖密封垫 Ａ ；
５ 压盖 Ａ ６ 一 ； 一弹簧； 一压盖密封垫 Ｂ ８ 传动销 ； ７ ；一
９ 联接螺钉 Ｍ ｘ １ 一动环；１ 动环 ０形圈； 一 ６ ６ ０ １； １一 １一 １ 一 ２ 定位块； 联接螺钉 Ｍ ｘ ０１ － ３ ５ １； 驱动环； ４ １一 联接螺钉 Ｍ ｘ１； － ５ ８ ２１ 锁紧螺丝钉 ； 一 ６ １ 静环； ７
气有低于密封介质的可能， 即密封介质有泄漏的危 险。此时， 干气密封系统报警， 提醒操作者检查密封 供气系统是否有故障， 保证干气密封的正常工作。
３ 改造后的干气密封控制系统
干气密封控制系统是干气密封的重要组成部 分， 它主要由密封气过滤单元和密封气泄漏监测单 元组成。监制系统为干气密封长周期稳定可靠运行 提供了保障。 由于高温热媒系统不允许漏人氧气， 所以， 实施 改造后的干气密封辅助气源采用氮气来加压。干气
闭合力Ｆ ｃ
弹赞力 介质力
干气密封的性能主要体现在密封运行的稳定性 （ 或者说使用寿命） 和密封泄漏量的矛盾上面。影响 干气密封泄漏 的直接 因素就是干气密封 的气膜厚 度， 也就是干气密封运转时的密封面间形成 的工作 间隙。影响干气密封性能的参数分为密封结构参数 和密封操作参数。 １３１ 密封结构参数 ．． ａ 干气密封动压槽形状 ）
图 １ 干气密封结构示意
１ 弹簧座；一 一 ２ 弹簧； － ３ 静环； ４ 旋转环； 一 一 ５ 密封圈； 一 ６ 轴套
１ 干气密封的特点及工作原理
１１ 干气密封的特点 ． 与传统的机械密封相比， 干气密封具有如下一 些特点 ： ａ 密封功率消耗小， ） 仅为接触式机械密封的 ５ ％左右； ｂ 密封使用寿命长， ） 运行稳定可靠； ｃ 与其他非接触式密封相比， ） 干气密封气体泄 漏量小 ； ｄ 可实现介质的零逸出， ） 是一种环保型密封； ｅ 密封辅助系统简单、 ） 可靠， 使用中不需要维
设备管理工作。
女， 江苏仪征人 ， 现主要从事现场
万方数据
合
成
技
术
及
应
用
第２卷 １
密封旋 向 动压槽
强， 密封运行越稳定可靠。干气密封的设计就是 以 获得最大的气膜刚度为目标而进行的。 １３ 影响干气密封性能的主要因素 ．
图 ２ 干气密封端面动压槽
该气膜厚度稳定。图 ３ 为干气密封在动态下端面上 的作用力图， 该图表明干气密封面间的气膜具有 良 好的气膜刚度 ， 保证密封运转稳定可靠。
护。
干气密封旋转环旋转时， 密封气体被吸人动压 槽内， 由外径朝向中心， 径向分量朝着密封堰流动。 由于密封堰的节流作用， 进人密封面的气体被压缩， 气体压力升高。在该压力作用下， 密封面被推开， 流 动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜 ， 此
气膜厚度一般在３ Ｐ ｍ左右。气体动力学研究表明， 当 干气密封两端面间的间隙在２ ３ 通过间 一 ｐ ｍ时，
闭合力Ｆ ｅ
弹资力 介质力
气膜反力分布
开启力 Ｆ 。减小
闭 力二 力十 质力 工作间隙增大 合 弹簧 介
气膜反力分布
图 ３ 干气密封受力示意
正常条件下， 作用在密封面上的闭合力（ 弹簧力 和介质力） 等于开启力（ 气膜反力）密封工作在设计 ， 工作间隙。 当受到外部干扰， 气膜厚度减小， 则气膜反力增 加， 开启力大于闭合力， 迫使密封工作间隙增大， 恢 复到正常值。 相反， 若密封气膜厚度增大， 则气膜反力减小， 闭合力大于开启力， 密封面合扰恢复到正常值。因 此， 只要在设计范围内， 当外部干扰消失后 ， 气膜厚 度就可以恢复到设计值。 可见， 干气密封的密封面间形成的气膜具有一 定的气膜刚度 ， 气膜刚度越大， 干气密封抗干能力越
开启力 Ｆ ｏ
闭 力二 簧 介 合 弹 力＋ 质力 正常工作间隙
闭合力Ｆ ｃ
气膜 反力分布
用中， 干气密封的动压槽深度一般在 ３ ６ 。在 一 ｐ ｍ
其余参数确定的情况下， 动压槽深度有一最佳值。 。 干气密封动压槽数量、 ） 动压槽宽度、 动压槽
长度
闭 力＝ 簧 介 力 工作间隙减小 合 弹 力十 质
隙的气体流动层最为稳定。这也就是为什么干气密
封气膜厚度设计值选定在２ ３ 一ｔ ｍ的主要原因。当
气体静压力、 弹簧形成的闭合力与气膜反力相等时，
收稿 日期 ０６ ０ －１ ：２０ － ２ ５
１２ 干气密封的工作原理 ． 典型的干气密封结构如图 １ 所示 ， 由旋转环、 静
作者简介：陈春萍（９５ １ ６
从流体动力学川角度来讲， 在干气密封端面开
任何形状的沟槽， 都能产生动压效应。理论研究表 明， 对数螺旋槽产生的流体动压效应最强 ， 用其作为 干气密封动压槽而形成的气膜刚度最大， 干气密封 的稳定性最好。 ｂ ）干气密封动压槽深度 理论研究表明， 干气密封流体动压槽深度与气 膜厚度为同一量级时密封的气膜刚度最大。实际应
ａ 用“ ） 气体阻塞” 替代传统的“ 液体阻塞” 原理， 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” ； ｂ 整套密封非接触运行 ， ） 其功率消耗仅为传统
图 ６ ２０ 泵改造后干气密封局部放大 ２Ｐ１
万方数据
合
成
技
术
及
应
用
第 ２卷 １
但泵用双端面干气密封的不足之处是 ： ａ 需要一定压力的气源 ， ） 气源压力至少高于介
摘 要：干气密封是从气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型非接触式密封， 它最初应用于离心式压缩机轴封。 介绍了干气密封的特点及工作原理， 指出影响干气密封性能的主要因素， 对干气密封技术运用于聚醋高温热媒循环泵进行
了总结和归纳。
关镇词： 机械密封； 干气密封 ； 高温热媒循环泵； ； 磨损 泄漏 中图分类号 Ｈ １ ：Ｔ ３１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０－ ４ （０６０－ ５－ ０６ ３Ｘ ２０）１ ０７ ５ ３ ０ ０
很大。
２ 改造后的干气密封结构和特点
２１ 实施改造前机械密封结构［ ． ［ ｚ ｝来自万方数据第１ 期
陈春萍 ． 干气密封在离心式高温热媒循环泵上的应用
图４ 所示为改造前机械密封结构。
双端面密封的 ５ 使用寿命 比传统密封长 ５ 以 ％， 倍
上；
介质侧
ｃ 结构简单的辅助系统， ） 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 面机械密封对油系统的依赖。密封气采用工业氮气 或工业仪表风， 其压力高于介质 ０１ 一 ． Ｍ ａ ． ０２ ｏ ５ Ｐ
中国石化仪征化纤股份公司聚醋生产中心十一
单元主要设备２Ｐ１ ２０ 是德国ＫＢ Ｓ 离心卧式高温热媒 泵（ 流量： ０衬／ ； ３ ７ ｈ扬程： ｍ 操作温度： ０℃） ５ ； ０ ３ ３ ， 它担负着第一醋化反应釜所有热媒的供应工作， 它
的工作正常与否， 决定着整个装置的开停运转。该 泵轴封原设计采用单端面机械密封， 长期以来由于 机械密封使用寿命短， 易泄漏， 给正常生产带来严重
０６ ０８ ａ ．一 ． Ｍ 。此外， Ｐ 在干气密封控制系统中可设 密封气压力低压报警装置。当密封气体低于设定值
质压力 ０１一 ． Ｍ ａ需要从外界引人压缩空气； ． ０２ ， ５ Ｐ ｂ 有微量气体进人工艺流程， ） 需要脱、 排气。
时（ 该值一般高于密封腔压力 ００ Ｍ ａ ． Ｐ 左右）密封 ５ ，
根据分析 由于输送的介质为高温热媒 ，学名 ， （
为改性联苯（ａｔｅ － ）冷态密度为 １０４热态 Ｓｎ ｔｍ６ ， ｏ ｒ ６ ． ， ０ （３ ｃ） ３０ 密度约为 ０８闪点 １８℃， 然温度为 ３０ Ｃ ．， ７ 自 ９ ℃）热媒在高温状态下， ， 渗漏性极强。况且， 单端面 机封在高温状态下， 本身使用寿命就不长， 特别是在 磨损、 振动或机封元件有卡涩的情况下， 就更容易导 致泄漏。一般说来 ， 如果泄漏量较小， 且是渐进性 的， 现场都可以防范并及时检修更换， 但如果机封泄 漏突发性地发生， 且漏量较大， 则极易导致高温热媒 中的轻组分与空气接触后产生 自燃， 进而导致火灾 事故的发生。起初 ， 也曾设想将原单端面机封改成 双端面机封， 但考虑到现场已用泵轴封处的尺寸不 允许， 没有足够的空间设置双端面机封， 而且双端面 机封还需要另外增设密封液循环系统， 结构较复杂， 现场条件也不充分。经过对干气密封的反复研究和 分析 ， 特别是针对高温热媒这一特殊介质和辅助的 气源的探讨 ， 最终确定 了所采用干气密封的结构。 当然， 原干气密封常规使用的压缩空气， 在热媒系统 上是不能使用的， 这是因为压缩空气中的氧除导致 高温热媒容易氧化外 ， 还极易导致起火、 爆炸 ； 而少 量的氮气漏人热媒系统中， 还会导致醋化反应釜的 传热状况变差 ， 进而影响反应过程 ， 再加上氮气在热 媒系统中积聚， 会影响某些部位热媒的流动和其它 设备的运行。