干气密封的特性及主要工作原理
干气密封基本原理及投用步骤
干气密封基本原理及投用步骤1、干气密封基本原理干气密封动静环表面平面度和光洁度很高,动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽,随着转动,气体被内泵送到螺旋槽的根部,根部以外的一段无槽区称为密封坝。
密封坝对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。
该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽,这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用,从而加大开启静环与动环组件的能力。
反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝,对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。
配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离,保持一个很小的间隙,一般为3微米左右。
当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时,便建立了稳定的平衡间隙。
2、干气密封投用步骤注意事项:a、不得在不投入使用干气密封的情况下,关上压缩机的出入口阀。
b、干气密封应依次投用一级密封气,二级密封气,后置隔离气。
c、严禁在不投用干气密封的情况下,启动压缩机润滑油泵。
d、必须确保排放火炬和放空的背压小于进入干气密封的密封气压力。
e、在开机后应当尽量避免在干气密封在高于3000转回以下长时间运转。
f、严禁在增压泵活塞杆漏气大于50kpa的情况下启动增压泵。
步骤:干活气密封系统加装后,在一级,二级,后置隔绝气入口法兰端口处接通洁净的仪表风或扰动氮气已连续吹起洗4~6小时以上,直至用细纱漂白布切合六个出口吹起洗5分钟以上,用眼仔细观察杜预灰尘、油污、水分等杂质为合格。
吹起洗整洁后停用所有阀门,处在待命状态。
打开系统所有常开取压阀,投用现场压力表、变送器、压力开关,液位计等并检查各管线,活接头连接情况。
关上扰动n气回去干气密封系统阀门,充份脱液后展开氮气转让,时间为四小时,并通过一级密封气和均衡管差压控制阀调节一级密封高低压端流量不低于117nm3/h(柴油不低于250nm3/h)二级密封高低压端的流量不高于2.9nm3/h(柴油不高于6.5nm3/h)排放量火炬流量7-11nm3/h,(柴油5-8nm3/h),并通过自力调节阀使阀后压力不高于0.185mp a(柴油0.1mpa)后置隔离气高低压端,流量不低于42.81nm3/h,(柴油15nm3/h),并通过自力调节阀使阀后压力不低于0.068mpa(柴油不低于0.01mpa)。
干气密封原理及使用
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后置隔离气的作用:
保证二级密封端面不受压缩机轴承润滑油气 的污染。其中一部分气体通过后置密封内侧梳齿迷 宫与从二级密封端面泄漏的少部分密封气高点放空; 另一部分气体通过后置密封外侧梳齿迷宫经轴承润 滑油放空口放空。
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以产品气压缩机的干气密封系统为例:
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1. 干气密封的由来
这是由于在压缩机密封端面存在着气膜而不是液 膜,所以成为气体机械密封。在国外成为Dry Gas seals,意思是无液体润滑的气体密封,直译为中文 就是干气密封。
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2. 干气密封的特点
★ 非接触式密封,动静环被气膜隔开,操 作能耗极小,属于节能型密封,使用寿命较长;
气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压 力相等时,便建立了稳定的平衡间隙。
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在正常情况下,密封的闭合力等于开启力。当受到外 来干扰(如工艺或操作波动),气膜厚度变小,则气 体的粘性剪力增大,螺旋槽产生的流体动压效应增强, 促使气膜压力增大,开启力随之增大,为保持力平衡 密封恢复到原来的间隙;反之,密封受到干扰气膜厚 度增大,则螺旋槽产生的动压效应减弱,气膜压力减 小,开启力变小,密封恢复到原来的间隙。因此,只 要在设计范围内,当外来干扰消除后,密封总能恢复 到设计的工作间隙,即干气密封具有自我调节的功能 而保证运行稳定可靠。
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该结构所用主密封气除用工艺气本身以外,还 需另引一路氮气作为第二级密封的使用气体。通过 一级密封泄漏出的工艺气体被氮气全部引入火炬燃 烧。而通过二级密封漏入大气的全部为氮气。当主 密封失效时,第二级密封同样起到辅助安全密封的 作用。
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。
干气密封的工作原理和特点
干气密封的工作原理和特点干气密封是一种新型的非接触式轴封。
干气密封在结构上与普通的机械密封基本相同,重要的区别在于干气密封其中的一个密封环上面加工有均匀分布的流体动压槽。
运转时进入槽中的气体受到压缩,在密封环之间形成局部的高压区,使密封面开启,从而能在非接触状态下实现密封。
干气密封与普通的机械密封相比主要有以下的优点:(1)省去了普通密封油系统以及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。
(2)大大减小了计划外维修费用和生产停车。
(3)避免了工艺气体被油污染的可能性。
(4)密封气体泄漏量小。
(5)维护费用低,经济实用性好。
(6)密封驱动功率消耗小。
(7)密封寿命长,运行可靠。
该压缩机采用的是GCTL01/L99型带中间迷宫的串联式干气密封,是干气密封中安全性、可靠性最高的一种结构。
这种结构可保证工艺介质不会泄漏至大气环境中,同时可以保证干气密封引入的外部气源氮气不会漏入工艺介质中。
串联式干气密封相当于前后串联布置的两组单端面干气密封。
第一级干气密封为主密封,基本上承受全部压差;第二级干气密封为辅助安全密封,正常运行时在很低的压力下工作,当第一级密封失效时,第二级密封可以迅速承受较大的压差,起到密封作用,同时可防止一级密封失效时工艺气体大量向大气环境中泄漏,保证机组安全停车。
大气端的隔离密封可避免轴承箱中的润滑油汽进入干气密封区域,保证干气密封在洁净、干燥的环境中运行。
为了保证干气密封运行的可靠性,每套密封系统都配有与之相匹配的监测、控制系统,其作用是一方面为干气密封提供干净、干燥的气源。
另一方面对干气密封的运行状况进行实时监测,使密封工作在最佳状态,当密封失效时系统能及时报警。
监控系统对密封是否正常运行的监测主要是通过对泄漏气体的流量及相关压力的监测来进行的。
干气密封基础
一、基本概念干气密封即“干运转气体密封”(Dry Running gas seals)是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封,属于非接触密封。
其作用原理:当端面外侧开设有流体动压的动环旋转时,流体动压槽把外径侧(称之为上游侧)的高压隔离气体泵入密封端面之间,由外径至槽径处气膜压力逐渐增加,而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降,因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力,在摩擦副之间形成很薄的一层气膜从而使密封工作在非接触状态下。
所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道,实现了密封介质的零泄漏或零逸出。
二、干气密封工作原理分析干气密封的一般设计形式是集装式,干气密封和普通平衡型机械密封相似,也由静环和动环组成,其中:静环由弹簧加载,并靠O型圈辅助密封。
端面材料可采用碳化硅、氮化硅、硬质合金或石墨。
干气密封与液体普通平衡型机械密封的区别在于:干气密封动环端面开有气体槽,气体槽深度仅有几微米,端面间必须有洁净的气体,以保证在两个端面之间形成一个稳定的气膜使密封端面完全分离。
气膜厚度一般为几微米,这个稳定的气膜可以使密封端面间保持一定的密封间隙,间隙太大,密封效果变差;而间隙太小会使密封面发生接触,因干气密封的摩擦热不能散失,端面间无润滑接触将很快引起密封端面的变形,从而使密封失效。
气体介质通过密封间隙时靠节流和阻塞的作用而被减压,从而实现气体介质的密封,几微米的密封间隙会使气体的泄漏率保持最小。
动环密封面分为两个功能区(外区域和内区域)。
气体进入密封间隙的外区域有空气动压槽,这些槽压缩进来的气体。
为了获得必要的泵效应,动压槽必须被开在高压侧。
密封间隙内的压力增加将保证即使在轴向载荷较大的情况下也将形成一个不被破坏的稳定气膜。
干气密封无接触无磨损的运行操作是靠稳定的气膜来保证的,稳定的气膜是由密封墙的节流效应和所开动压槽的泵效应得到的。
密封面的内区域(密封墙)是平面,靠它的节流效应限制了泄漏量。
干气密封的原理
干气密封的原理•干气密封是一种密封全部工艺气压力的非接触式端面密封。
•该密封包括轴向浮动的碳化物环-—静环,和旋转环——动环,旋转环密封面的外径部位刻有槽,槽的下面是被称为密封坝的光滑区域。
•在轴处于静止和机组未升压时,静环背后的弹簧使其与动环接触。
当机组升压时,气体所产生的静压力将使得两个环分开并形成一极薄的气膜(约3μm).这间隙允许少量的密封气泄漏。
•当机组开始旋转时,由于动环上槽的作用把气体向密封坝泵送,槽内压力从外径向内径增加,靠近槽的根部产生一高压区域,并扩大两环间的间隙,同时泄漏量也增加. •当弹簧力和气体的静压力与槽和密封坝的流体动力相等时,密封面之间形成稳定的气膜间隙。
•当间隙减小时,流体动力学作用使得端面之间的分离力迅速增加,间隙将扩大。
间隙的增大时将导致打开力减小,间隙将减小。
干气密封的自动平衡原理使得密封端面之间形成了稳定的间隙和泄漏量。
当轴旋转时密封面非接触,所以没有磨损。
•干气密封顾名思义是指干燥的、洁净的气体密封。
•干气密封的密封面之间在运行时有非常小的间隙,密封气流过该间隙。
密封面之间的微小间隙要求密封气中不能含有直径超过间隙的颗粒,也不能含有液体,干气密封控制盘的特点是具有过滤装置、除湿装置(密封气用工艺介质时),提供高清洁度的气体以延长密封面的寿命,并防止静环背面堆积污染物。
•密封气分为主密封气、隔离气(缓冲气).•干气密封设计压力为机组的进气压力。
主密封进气腔的压力稍许高于进气压力,确保密封腔内清洁的环境.由于密封腔与工艺气腔有压差,对于串联式结构来讲大部分经除湿、过滤的密封气流经工艺气拉别令密封进入压缩机,只有一小部分密封气流经密封面之间,成为泄漏气体;对于并联式双端面密封来讲,密封气流经两个密封面之间,成为泄漏气体。
串联式结构主密封气又分一级主密封气(内侧端面)、二级主密封气(外侧端面),内侧端面起主要密封作用,外侧端面是一个安全密封,当内侧主密封突然失效时,危险介质不会发生大量外泄,造成安全事故。
干气密封工作原理
干气密封工作原理
干气密封是一种常用于机械设备的密封方式,它的工作原理主要是利用气体的压力差来实现对介质的密封。
干气密封的工作原理可分为以下几个部分:
1. 气体压力:在干气密封中,通常会利用高压气体来形成一个气体密封区域。
高压气体通过密封间隙进入密封区域,并且由于气体分子的碰撞,形成气体压力。
这种气体压力能够与外界介质形成良好的隔离,从而实现密封效果。
2. 密封间隙:干气密封中的密封间隙通常由一对摩擦表面之间的间隙形成。
这个间隙足够小,以至于气体分子无法通过间隙漏出或外界介质无法进入其中。
密封间隙通常由密封面的平衡结构保持,以确保间隙的稳定性。
3. 干气供给:为了保持密封的效果,干气密封需要持续地向密封间隙供给干燥的气体。
这种干气通常由外部气源供给,并通过压缩机或其他气流装置进行处理,以确保气体的干燥性和稳定性。
供给干燥的气体能够减少介质中的水分,从而避免气体在密封过程中的胀缩问题。
干气密封的工作原理实质是通过控制气体压力和密封间隙,以及供给干燥的气体,来实现对介质的有效密封。
它具有结构简单、维护方便、适用范围广等优点,在各种机械设备中得到广泛应用。
干气密封结构与原理
优化密封面设计、选择合适的弹性 元件和摩擦材料,以提高开启力。
泄漏率
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泄漏率
干气密封在工作过程中, 气体通过密封面的流量, 通常以气体流量或泄漏量 的形式表示。
影响因素
泄漏率受密封面粗糙度、 间隙大小、气体压力和温 度等因素影响。
优化方向
减小密封面粗糙度、减小 间隙大小、提高气体压力 和温度等措施,以降低泄 漏率。
。
低能耗
干气密封的运行能耗较低,能 够降低企业的生产成本。
长寿命
干气密封的使用寿命较长,减 少了维修和更换的频率,降低 了维护成本。
高可靠性
干气密封的可靠性较高,能够 保证设备的长期稳定运行,减
少意外停机事故的发生。
缺点
高成本
安装要求高
干气密封的结构复杂,制造成本较高,导 致其整体价格较高。
干气密封的安装精度要求较高,需要专业 人员进行安装和调试,以确保其正常工作 。
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干气密封的工作原理
工作原理概述
干气密封是一种非接触式机械密封,通过在密封端面之间形成一层稳定的气膜来实 现密封。
与传统的接触式机械密封相比,干气密封具有较低的摩擦阻力、磨损小、寿命长等 优点。
干气密封适用于高速、高温、高压等苛刻的工况条件,广泛应用于石油、化工、制 药等领域。
静环与动环的相互作用
旋转环
旋转环是干气密封中的另一个关键组件,它与静止环形成一 对相互作用的密封面。旋转环通常由经过特殊处理的硬质材 料制成,如碳化钨或碳化硅。
旋转环的表面经过精密研磨和抛光,使其能够在高速旋转时 保持与静止环的紧密接触,从而实现非接触式密封。
弹簧
弹簧是干气密封中的一个重要组成部 分,它为静止环提供必要的预紧力, 确保静止环与旋转环之间的紧密接触 。
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。
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。
干气密封的特性及主要工作原理
中图分类号 T 文献标识码 A H 文章编号 17 —6 1 ( 1) 1(1— 1 63 97-2 2) 一) 4 0 0 ( 5 2
1 干气密封概述
早 在 2 世 纪 6 年 代 末 期 ,奠 定 在 气 体 动 压 轴 承应 用 的 基础 0 0 干气 密 封发 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
新技 术企 业 , 1,. 2 03 0
策要 区别 对待 ,具体 问题具 体 分析 ,尤其 是 防火 监 管要 求 和 当地 消 防法 规 ,不 能 盲 目的地 方 保 护 ,必须 与当 地 的实 际情 况 和各 地 的发 展 相 匹 配 ;消 防规 划和 消 防基 础设 施 建 设 的重 视 ,搞 好城 市 消 防规 划 工作 ,尤 其是 以人 口集 中地 的任 务 为 重点 ,政府 的 消防 规 划 ,城 市 消 防规 划到 总体 规 划 ,城 市 建设 ,重 点小 城镇 规 划工 作 的全 面部署 。
[] 军. 消 防监 督工作 的改革 和创 新[] 警 学院 学报 , 0 ,. 3熊 论 J. 武 2 82 0
【1 4 中华人 民共和国消防法(0 8 0 8日第十一届全国人民代表大会常 2 0 年1 月2
务 委 员会第 五 次会 议修 订) ] 【 . M [] 5中山市 公安 局 . 山市公 安机关 消 防监 督 管理 规定 【 08 中 z. 0 . J 2 【】 圳市 公 安局 消 防支 队. 市公 安局 消 防支 队消 防监 督管 理 ” 6深 深圳 三分 三定 ” 工 作方 案 [] 00 z. 1 . 2
36 改 善消 防监 督工作 的 区域化 局 限和重 点城镇 的消防 规划工作 .
干气密封知识点
– 密封使用寿命长、运行稳定可靠; – 密封功率消耗小,仅为接触式机械密封的5%左右; – 与其他非接触式密封相比,干气密封气体泄漏量小; – 可实现介质的零逸出,是一种环保型密封; – 密封辅助系统简单、可靠,使用中不需要维护;
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透平压缩机干气密封结构原理与 使用使用
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•1、干气密封概述
体泄漏量越大。
• 介质温度对密封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 很大。
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• 气体压缩机密封
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• 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,密封面合拢恢 复到正常值。
• 因此,只要在设计范围内,当外部干扰消 失以后,气膜厚度就可以恢复到设计值。
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影响干气密封性能的主要参数
干气密封典型结构及材料
2020/6/5
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干气密封的原理
干气密封的原理干气密封是一种常用于旋转机械设备中的密封方式,其原理是利用气体的压力来实现密封作用。
在旋转机械设备中,由于转子的高速旋转和运动部件的摩擦,会产生大量的热量和摩擦力,如果不加以有效的密封,就会导致气体泄漏和能量损失,甚至会影响设备的正常运行。
因此,干气密封的应用就显得尤为重要。
干气密封的原理可以简单地概括为以下几点:1. 气体压力作用,干气密封的核心原理是利用气体的压力来实现密封作用。
在密封装置中,通过控制气体的流动和压力,使气体形成一定的压力差,从而阻止外界空气或液体的渗入,实现密封效果。
2. 动静环结构,干气密封通常由动环和静环两部分组成。
动环是安装在旋转轴上的密封件,静环则是安装在机壳内的密封件。
当旋转轴旋转时,动环和静环之间形成一定的间隙,通过控制气体的流动和压力来实现密封作用。
3. 摩擦降低,干气密封的原理还包括通过减少摩擦力来实现密封。
在密封装置中,通过控制气体的流动和压力,形成一层气膜,从而减少旋转部件和固定部件之间的摩擦力,减少能量损失。
4. 温度控制,干气密封的原理还包括通过控制气体的温度来实现密封。
在高速旋转的机械设备中,由于摩擦产生的热量会导致气体温度升高,影响密封效果。
因此,通过控制气体的温度,可以有效地实现密封作用。
总的来说,干气密封的原理是通过控制气体的流动、压力、温度等参数,利用气体的压力和摩擦降低来实现密封作用。
在实际应用中,干气密封不仅可以有效地阻止气体泄漏和能量损失,还可以减少设备的维护成本,提高设备的运行效率,具有广泛的应用前景。
以上就是干气密封的原理,希望能对大家有所帮助。
干气密封基本原理
干气密封材料
动环材料(SEAT) • 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 – 高压 (XP/EXP)
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
Gas Seal History 干气密封的发展史
1968 1975 1981 1985 1985 1985 1986 1991 1992 1994 1995 1997 First gas seal patent – spiral grooves 第一个干气密封专利—螺旋槽 First field applications 首次现场应用 First beam type compressor 首个梁式压缩机应用 First steam turbine 首个蒸汽透平应用 First offshore首个海上平台应用 First Mag brg / Dry seal 首个磁力轴承/干气密封组合应用 First H2 recycle compressor 首个循坏氢压缩机应用 Bi-directional seal双向干气密封 XP seal - 123 to 200 bar XP 密封- 123 ~ 200 bar Type 82 barrier seal introduced 引入T82隔离密封 First H.P. re-injection首个高压再注气应用 Largest 330 mm Gas seal 最大的轴径330 mm气体密封
Gas Seal History 干气密封的发展史
1998 100,000,000 Operating hours exceeded (累计超过1亿小时的运行时间) £2 million investment (UK Operations ) (2百万英镑的投资(UK运营部门)) First 350 bar tandem balance piston seal (首个350 bar 串联式平衡活塞密封) First 425 bar tests ( single stage ) (首个425 bar的密封试验(单级)) First 425 bar tandem seals supplied (首个425 bar 的串联密封交货) 200,000,000 Operating hours exceeded (累计超过1亿小时的运行时间) 5 service centres operational(5个服务中心投入运营) T28XP 350mm shaft diameter seals delivered – LNG ( 350mm轴径的T28XP密封发货—液化天然气)
干气密封工作原理
干气密封工作原理
干气密封是一种常用于轴封的技术,其工作原理如下:
1. 气体压力作用:干气密封通过提供一定的气体压力来阻止液体或气体泄漏。
密封部分被填充或封闭在一个密封腔内,腔内通过一个气体供应系统提供压力。
2. 气体屏障效应:干气密封通过形成一个气体屏障来防止液体或气体进入密封部位。
在密封腔内的气体屏障通过气体流动的原理,在液体或气体传播至密封部位之前截断它们。
3. 速度差效应:干气密封通过利用液体或气体进入密封区域时速度的差异来实现密封。
当液体或气体进入密封部位时,由于速度差异,其无法进一步流动或逃逸。
4. 流量控制:干气密封通过控制气体的流量来控制与外部环境的交换,从而实现密封。
密封部分与外部环境之间需要保持一定的气体对流,以维持压力平衡。
总之,干气密封通过气体压力、气体屏障效应、速度差效应和流量控制等原理工作,从而实现对液体或气体的密封,防止泄漏。
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!。
干气密封的工作原理及设计计算
干气密封的工作原理及设计计算干气密封是一种新型的非接触轴封,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。
机械密封一直不能干运转,但干气密封利用流体动压效应,使旋转的两个密封端面之间不接触,而被密封介质泄漏量很少,从而实现了既可以密封气体又能进行干运转操作。
在压缩机应用领域,无论离心压缩机、轴流式压缩机、齿轮传动压缩机还是透平膨胀机,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。
在泵和反应釜上干气密封应用也越来越广泛。
1、干气密封的基本工作原理干气密封与通常机械密封的平衡型集装式结构一样,但端面设计有所不同,表面上有几微米至十几微米深的沟槽,端面宽度较宽。
与通常润滑机械密封不同,干气密封在两个密封面上产生了一个稳定的气膜。
这个气膜具有较强的刚度使两个密封端面完全分离,并保持一定的密封间隙, 这个间隙不能太大,通常为几微米。
密封间隙太大,会导致泄漏量增加,密封效果较差;而密封间隙较小,容易使两密封面发生接触,因为干气密封的摩擦热不能及时散失,端面接触无润滑,将很快引起密封变形、端面过度发热从而导致密封失效。
这个气膜的存在,既有效地使端面分开又使相对运转的两端面得到了冷却,两个端面非接触,故摩擦、磨损大大减小,使密封具有长寿命的特点,从而延长主机的寿命。
如由此看出,干气密封的设计,决定性的因素是密封环上开槽的几何形状和几何尺寸,选择合理、适用易于加工制造的槽形设计和结构设计是至关重要的。
密封面开槽既可在动环上也可以在静环上,通常来说高速情况下,在动环密封面上开槽;在低速或中速情况下可以在静环上开槽。
要注意由于密封间隙只有几微米,因而一定要注意防止固体颗粒介质进入密封端面。
2、干气密封流体力学计算2.1、基本方程纳维斯托方程和连续方程2.2、方程的解法采用有限差分法,先把计算域划分为若干个有限控制体,用差商代替偏微分方程中的微商,得到代数方程,然后将代数方程在控制体上离散,得到代数方程组。
干气密封介绍
3.(1)压缩机带中间梳齿串联式干气密封HXGS-YFAMA
串联式带中间梳齿干气密封是高速离心压缩机轴封中采用得最多的一种密封形式;适用于不允许工艺气泄漏到大气中的工况。该 结构型式的干气密封,第一级密封气为工艺气,第二级密封气为氮气。一级泄漏出的全部工艺气和通过中间梳齿泄漏的大部分氮气由 火炬线排出。二级密封泄漏出的气体为氮气,从放空管线排出。主密封承受全部工作压力负荷,二级密封作为保护密封在低压下运行。 主密封失效后,次密封可起到主密封的作用,保证机组安全。密封气为工艺介质气体,保证了工艺介质不受外来气体的污染。密封非 接触运行,具有很长的使用寿命(5年以上)及很低的功率消耗。
(2)压缩机串联干气密封HXGS-YFAA
串联干气密封适用于允许少量工艺气泄漏到大气的工况。串联式干气密封通常情况下采用2级结构,第I级密封 (主密封)承担全部或者大部分负荷,第II级密封作为备用密封承受很小的差压。通过主密封泄漏出的工艺气大部 分由火炬线排出,少量工艺气通过II级密封泄漏出,通过放空管线排空。当主密封失效时第II级密封起主密封的作 用,保证工艺介质不向大气泄漏。
图2 干气密封端面动压槽(螺旋槽)简图
干气密封力平衡示意图
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。 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 面合拢恢复到正常值。因此,只要在设 计范围内,当外部干扰消失以后,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,干气密封抗干扰能力越强。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。
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干气密封的特性及主要工作原理
发布时间:2013/11/18 14:22:23 阅读次数:639 来源:中国论文网
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[导读] 介绍了干气密封的特点、结构及工作原理,分析了影响干气密封性能的主要参数。
?一、干气密封概述
早在20世纪60年代末期,奠定在气体动压轴承应用的基础上,干气密封发展起来,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。
最初,采用干气密封形式,主要为了改善高速离心压缩机的轴封问题。
由于密封采取非接触性的运行方式,因此其密封的摩擦副材料基本不会受到PV 值的任何影响,尤其在高压设备、高速设备中应用,具有良好前景。
随着我国密封技术的飞速发展,再加上干气密封的广泛应用,彻底解决了困扰高速离心压缩机运行中的轴封问题,密封使用寿命及性能都得到了很大提高,为机组稳定,长周期运行提供了保证,因此该技术的应用范围进一步扩大,凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。
干气密封图
二、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,与传统的机械密封形式相比较,采用干气密封技术,主要具备以下优势:
1)采用干气密封技术,可有效提高密封的质量与使用时间,确保设备安全、可靠、稳定运行。
2)采用干气密封技术,能源消耗
较小。
3)干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠,操作简单,在使用过程中不需要任何维护手段。
4)采用干气密封技术,泄漏量较少,应用效果良好。
三、干气密封工作原理
一般来讲,典型的干气密封技术,包含了静环、动环(旋转环)、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座等。
静环位于弹簧座内,用副密封O形圈密封。
弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上动环(旋转环)配合。
这类密封与机械密封的区别在于,它是一种气膜润滑的流体动、静压相结合的非接触式机械密封。
动环与静环配合表面具有很高的平面度和光洁度,通常在动环表面上加工有一系列的特种槽。
随着转动,气体被向内泵送到槽的根部,根部以外的无槽区称为密封坝。
密封坝对气体流动产生阻力作用,增加气体膜压力。
配合表面之间产生的压力,使静环表面与动环脱离,保持一个很小的间隙。
当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时,便建立了稳定的平衡间隙。
在有效确保动力平衡的基础上,密封中产生的作用力状况。
闭合力Fc,即弹簧力与气体压力之间的总和。
其中,开启力Fo通过端面之间分布的压力,对端面的面积形成积分。
在平衡状态下,Fc=Fo;其中运行的间隙约3微米。
如果由于受到干扰作用,造成密封的间隙逐渐降低,此时端面之间的压力就会有所升高,此时Fc>Fo,端面之间的间隙也会有所降低,则密封就会达到一种全新平衡状态。
通过该机制的运行,可在动环组件与静环组件之间形成较为稳定的气体薄膜,在一定的动力条件下,可实现端面之间的平衡状态,同时由于彼此分离、没有接触,因此不容易造成磨损,极大延长使用寿命。
干气密封的结构形式根据被密封介质的不同、介质压力的不同及工作转速的不同又可分为单端面干气密封、双端面干气密封及串联式干气密封。
美国某公司从20世纪60年代末即开始研究干气密封技术,到80年代已经完全达到实用化的程度,目前有不少外国公司可生产此类密封,并一度垄断了我国干气密封市场。
而现在随着我国一些民族工业的崛起,我国已生产出了处于国际领先水平的干气密封产品,并已在国内许多石油化工企业中得到推广应用。
四、影响干气密封的相关参数
有关干气密封技术的运行技能,主要集中于密封运行的稳定性及使用寿命方面。
而气膜的厚度参数,将对干气密封的泄漏量产生直接影响,即在干气密封技术运用过程中,会在密封面形成诸多间隙。
一般情况下,对干气密封的性能产生影响的主要参数为密封操作参数与密封结构参数两种形式。
具体分析如下。
4.1 密封操作参数
1)密封直径、转速的影响作用。
经大量实践表明,密封的直径作用越大,则转速越高;密封的环线速度越快,则干气密封形式产生的泄漏量就越多。
2)密封气压的影响作用。
一般情况下,如果存在干气密封的工作间隙,则其中压力越大,发生气体泄漏的可能性就越大。
3)工作介质温度、粘度的影响作用。
有关工作介质温度产生的影响作用,主要原因是考虑到温度的影响,直接作用到介质粘度中。
随着介质粘度的增加,动压效应有所增强,且气膜的厚度加重,同时加大了密封间隙中阻力。
这种情况下,不会对密封泄漏量产生过大影响。
4.2 密封结构参数
1)动压槽的形状。
以流体力学理论为出发点,在干气密封技术的端面形成沟槽,无论是何种形状,都将受到动压效应影响。
尤其在数螺旋槽中,产生极大流体动压效应,且作用在干气密封动压槽中,产生一定气膜刚度,利于密封稳定性的提高。
2)动压槽的深度。
如果干气密封流体的动压槽深度和气膜厚度处于同一个量级,则干气密封的气膜刚度处于最大值。
在实际应用过程中,一般将干气密封的动压槽控制在3微米~10微米的厚度。
3)动压槽的数量。
以实践数据来看,如果干气密封的动压槽数量趋向无限,则动压效应不断增强。
但是如果动压槽的数量达到一定值,继续增加槽数,不会对干气密封的性能再产生影响。
五、结束语
由于采用了干气密封新技术装置的安全平稳、长周期提供了有力的保障。
同时也说明采用新技术和新工艺是解决问题的一条有效途径。
干气密封其密封端面在运行期间几乎无磨损,只在开停车时才出现很小的磨损。
一旦有颗粒杂质进入密封腔,密封面压力槽根部很容易遭到磨损。
因此,用于密封的气体一定要清洁无颗粒杂质。