【精品课件】干气密封在离心压缩机中的
干气密封在压缩机上的应用
干气密封在压缩机上的应用摘要：介绍了干气密封安装在离心压缩机上的工作运转情况，及其所带来的经济效益。
关键词：离心式压缩机干气密封中图分类号:TH452 文献标识码:B文章编号:1006-8155(2005)01-0048-04Abstract: The operating condition of dry seal on centrifugal compressor and its economic benefits are introduced. Key words: Centrifugal compressor Dry seal1 引言上海石化股份公司炼化部C301压缩机为沈阳鼓风机厂制造的透平驱动的多级离心压缩机，型号为2MCL527-12。
进口压力：0.16MPa ；出口压力为1.6MPa进口温度：40～60 ℃；出口温度：90～120℃介质：催化富气；成分：碳氢化合物转速：8800r/min；流量：14500～18000Nm3/h该机组为高转速连续运转设备，工艺介质易燃易爆，危险性大。
这就要求压缩机轴端密封系统可靠性好，密封泄漏小，寿命长。
原密封型式为浮环密封。
靠富气侧为内浮环，大气侧为外浮环。
在内外浮环之间引入高于工艺气压力约50kPa的密封油，通过旋转时浮环与轴之间产生的微小间隙变化形成压力油膜，产生节流降压作用而达到密封目的。
浮环密封属于液体节流式非接触密封。
虽可用于高速高压条件，但它的密封液系统较复杂，辅助设备以及电、仪等自控元件多，从而造成使用可靠性下降，维护、维修任务重，而且其内泄漏较大、对轴磨损严重、检修维护频繁、使用寿命短、密封油系统运行费用高等诸多缺陷。
不仅对该机组的长周期平稳运行有较大影响，也不适应现代企业对环保及节能降耗越来越高的要求。
上海石化公司有关人员经过反复研究和考察，决定与四川日机密封件有限公司合作，对该压缩机的轴封进行改造，将原浮环密封改造为干气密封结构。
3干气密封的原理及应用.PPT
90年代初年石油大学顾永泉、王建荣等首先研制和试验了泵入式圆弧槽气体端面密封并获国家专利。
1996年，天津鼎名研制的第一台国产干气密封在巴陵石化成功应用。 2001年，成都一通首台干气密封成功应用于大庆石化化工一厂。 21世纪，国内干气密封技术快速发展，基本取代了进口干气密封，国产化率超过90%。 2008年，国内自主知识产权的首台高压密封在大庆炼油厂成功应用，压力：17.4MPa。 国内现状：压力：17.4MPa，轴径350mm，转速：50000r/min。
成都一通密封有限1公2 司
串联式干气密封-YTG803
与YTG804形特点基本 相当有,如下区别:
➢ 适用于压缩机密封 腔体紧张的场合。
➢ 适用于密封气比较 昂贵，需要回收的 场合。
➢ 典型应用于LNG行 业冷剂压缩机。
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成都一通密封有限1公3 司
隔离密封结构对比
隔离密封——碳环密封
质零泄漏。 ➢ 缺点：会有微量的氮气
进行工艺。
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成都一通密封有限1公1 司
串联式干气密封-YTG804
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➢ 该密封适用于所有输送有 毒、易燃易爆介质的压缩 机。
➢ 压力：负压~高压。 ➢ 优点：安全性、可靠性高，
保证工艺介质不往大气泄 漏，同时氮气不进入工艺 流程。 ➢ 缺点：有少量工艺气损耗， 结构复杂，成本较高。
成都一通密封有限公司
干气密封的原理及应用
2020/9/18
1
离心压缩机轴封常见结构型式
梳齿密封
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
干气密封及在4826离心压缩机的应用
浮环密封属于液体节流式非接触密封 ，虽可用于高速高压 条件 ， 但其封液系统结构 复杂 ， 辅助设 备 以及 电、 仪等控制元件 多， 造成使用可靠性下降 ， 护 、 维 维修任务重 ， 能耗高。而且其浮 环 内泄漏较大 ， 停车时密封效果更差。 本厂氢气压缩 机 自从压缩
干气 密 封及 在 ４ ２ Ｂ ６离 心压 缩 机 的应 用
张书波
摘要
关键词
对 英国戴维公 司制造 的型 号 ４ ２ Ｂ ６离心式压缩机进行干 气密封 改造 ， 比浮环 密封和千 气密封应用条件和优缺点 ， 对 认为
离心压缩机 Ｔ ３ Ｈ１６ 干气密封 浮 环 密 封 Ｂ
干气密封取代浮 环密封 具有 必要性和先进性 。
干气 密封在结构上与普通机械密封基本相 同。干气密封的
动 环 端 面 上加 工 有 均 匀 分 布 的 浅槽 。 这是 一 系 列 凹人 动 环 的 螺
旋槽 ， 深度 ０ ２ ． ｍｍ， ． ５ ００ ０ １ 螺旋槽设 计成顺时针旋转方 向， 运转 时气 体进入浅槽 中受到压缩被引向中心 ， 在被压缩 的同时， 遇到 密封堰的阻拦 ， 从而在密封环之 间形成局部的高压 区 ， 推开挠性 定位 的静环使密封面开启形成气 体间隙 ，从而保证密封环在非
接触 状 态 下 运 行 ， 现 密封 。 实
设 管 与 值 ２２ ｏ 备 理 维 ０ ７ １Ｎ 团
力 ０５ ７ ａ 入 口 温 度 ４ ℃ ， 口压 力 ０６ ２ ａ 出 口 温 度 ．２ ＭＰ ， ０ 出 ． ＭＰ ， ９
干气密封在离心压缩机上的应用-乙烯
干气密封在离心压缩机上的应用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。
干气密封原理及使用ppt课件
4/1/2020
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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。
b. 投用过滤器时应先缓慢打开过滤器出 口阀，再缓慢打开进口阀，以防过滤器 进、出口阀打开过快，对过滤器滤芯造 成瞬间压力冲击而损坏，正常工作状态 下过滤器滤芯工作周期最长为一年。
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c. 更换过滤器滤芯时，应先缓慢打开备用过 滤器进、出口球阀，投用备用过滤器。然后 再关闭需更换滤芯的过滤器进、出口球阀， 进行滤芯更换。（用于一级密封气源过滤的 过滤器更换滤芯前，需打开底部阀门泄掉过 滤器腔体内的压力，然后松开终端活接头， 方可卸下外壳更换滤芯）。
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c. 投用一级干气密封：理论上是应该在压缩机进 工艺气或者气密性试验之前投用，但根据操作经 验和实际情况可以考虑在暖管结束后投用。一般 选择开速关阀之前投用。
d. 一级密封气投用后，投用放火炬管线。 e. 放火炬管线投用后，投用二级密封气。 f. 当压缩机正常运转出口压力稳定后切换一级密
d. 定期打开后置隔离气密封导淋阀，检查有 无油污，如有油污及时排放，以保证密封的 安全运行。
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离心式压缩机干气密封系统ppt课件
精选课件PPT
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L10%H90% 空气到第三级封严
孔板 L250Kpag
400KpagHH
压缩机出口引气
第一级封严排放
设定150KpaG
孔板
第二级封 严排放
安全排放 6500KpaG
站
孔板
第三级封严气排放
出
口
引 气
压差高于进口100Kpag
用
到矿物油箱
于
起
动
100KpagHH
精选课件PPT
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结束语
希望大家努力学习,为西气东输作更大贡献. 精选课件PPT 制作;陈渝申 06.12 35
PCL800压缩机封严气系统
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1
密封装置在压缩机上的位置
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2
密封气体控制柜在撬上的位置
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3
封严气系统的功用
• 本系统向压缩机两端的封 严机构提供过滤后的密封 缓冲气体,以防工艺气体从 设备逸出.
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4
干气密封的特点
• 干气密封最早于20世纪70年代中期由美国的克兰 密封公司研制开发,工业应用表明,干气密封具有下 列特点;
• 机械气体密封
• 压缩机每根轴的两端都装有密封,以防气体 从本设备中逸出.
• 机械气体密封由两部分机械密封构成,带两 个并排排放的有重叠的旋转环(座),材料为碳 化钨或亚硝酸硅,两个静态环(密封面)为碳化 硅。每个机械密封的内部部分(气体侧)用来 承受密封气体压力,外部部分用来备用.
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• 干气密封的弹簧力很小,主要目的是为了当密封不受压时 确保密封面的闭合。
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封严气系统的组成
干气密封在离心压缩机中的应用
第26卷第7期油气储运机械设备干气密封在离心压缩机中的应用刘培军*杨默然(中国石油管道公司技术服务中心)(中国石油天然气管道局第一工程分公司)刘培军杨默然:干气密封在离心压缩机中的应用,油气储运,2007,26(7)51~54。
摘要介绍了干气密封的基本结构、工作原理、在离心压缩机中应用干气密封的优点和转子的装配与运行要求。
结合干气密封在天然气管道离心压缩机的应用实例,提出了干气密封的具体流程、控制系统和投产运行需要注意的问题。
主题词干气密封离心压缩机优点原理应用离心压缩机若想获得良好的运行效果,必须在转子与定子间保留一定间隙112,以避免相互间的摩擦、磨损以及碰撞,同时,由于间隙的存在,自然会引起级间和轴端的泄漏,这不仅降低了压缩机的工作效率,而且还将导致环境污染,甚至引起着火爆炸等事故。
密封就是在保留转子与定子之间有适当间隙的前提下,避免压缩机级间和轴端泄漏的有效措施。
根据压缩机的工作温度、压力和气体介质有无公害等条件,密封可选用不同的结构形式。
密封装置按结构特点可分为抽气式、迷宫式、浮环式、机械式、螺旋式干气密封等五种,一般有毒、易燃易爆的气体,应选用浮环式、机械式、干气密封以及抽气式等密封装置,如果气体无毒、无害、升压较低,则可选用迷宫式密封装置。
干气密封是20世纪70年代发展起来的一项新型技术,与机械接触式密封、浮环油膜密封相比,干气密封可以省去密封油系统,并且可以避免产生一些相关的常见问题,具有运行可靠性高,使用寿命长,密封气泄漏量小,功耗极低,工艺回路无油污染,工艺气不污染润滑油系统等优点,另外,取消了庞大的密封油供给系统及测控系统,使占地面积减少,重量轻,运行维护费用低,缩减了计划外维修费用和生产停车时间。
通常,干气密封与机械接触式密封有相似的剖面外形,密封是在与转动相垂直的平面内实现的。
干气密封公用面结构主要有扁平密封块、台阶形密封块、锲形密封块和螺旋槽表面四种形式。
现以螺旋槽气体密封为例,分析干气密封的结构特点、工作原理和维护要求。
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
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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
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。
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干气密封
❖ 干气密封作为一种非接触式密封是目前密封技术 研究的热点,其极限速度高,密封性能好,寿命长,不需密 封油系统,功率消耗少,操作简单及运行维护费用低。干 气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维 修密封系统,正取代浮环密封和迷宫密封而成为石化行 业高速离心压缩机轴封的主流。
轴ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密封的必要性
气密封生产制造。 ❖ 1990年，中国石油大学开始从事干气密封研究工作。 ❖ 1992年，成都一通科技有限公司开始从事干气密封研究工作。 ❖ 1992年，干气密封在离心泵、搅拌器上逐渐得到应用。 ❖ 1996年，成都一通科技有限公司设计制造的国内第一套泵用干气密封在
大庆石化总厂化工二厂投入使用。 ❖ 2001年，成都一通科技有限公司设计制造的高速离心压缩机干气密封在
❖ 通过以上结构的不同组合并配合辅助的密封可演化 出用于实际工况的几种不同结构。
❖ 螺旋槽干气密封结构布置主要取决于密封工况条件 (包括被密封气体组分、压力、温度, 轴的转速等)、 安全性以及环保要求等。典型的结构布置有单端面、 双端面及串级结构。
干气密封构件材料
❖ 旋转环 ——碳化钨/ 碳化硅
❖ 静止环 ——碳石墨/ Cranite 2000 （特种材料，克兰专利）
❖ 金属件 ——410不锈钢/ 316不锈钢/ 哈氏合金/ 其它
第一代迷宫密封 本低, 维护方便; 3) 采用抽气式, 充气式 3) 向机内充水蒸气的方案会加剧中冷器腐蚀; 抽气
或抽、充气式可密封危险性气体
强度控制不好, 会使轴承油进水或抽走润滑油
第二代浮环密封 第三代机械密封
1)非接触式, 寿命长; 2) 对转速和压力 的使用范围大,外端面极限速度 Vmax=100m/s,
使用寿命 4-5年 功率消耗 是机械密封的5%左右
辅助系统简单，可靠性高，使用 辅助系统 中不需要维护，无功率消耗
对工艺影 密封介质为工艺气体本身或氮 响程度 气，对工艺无任何影响。
对环境污 仅有微量氮气往大气泄漏，对环 染程度 境无任何污染，是环保型密封。
1年左右 与密封轴径、转速有关
密封油系统复杂，需要专用密封油泵及密封油 压力控制系统，对密封油压力控制要求严格； 密封油系统故障率较高，日常维护成本高。 密封介质为润滑油，密封油泄漏进入工艺流程 后会对后续工艺产生极大影响，甚至破坏工艺 造成停产。 有密封油或工艺介质泄漏，对环境有一定污 染。泄漏量过大时对生产带来较大安全隐患。
干气密封的自平衡
如果由于某种干扰使密封间隙减小，则端面间的压力就会升 高，这时，开启力Fo大于闭合力Fc，端面间隙自动加大， 直至平衡为止。
干气密封的自平衡
类似的，如果扰动使密封间隙增大，端面间的压力就会降低， 闭合力Fc大于开启力Fo，端面间隙自动减小，密封会很快 达到新的平衡状态。
❖ 这种机制将在静环和动环组件之间产生一层稳定性 相当高的气体薄膜，使得在一般的动力运行条件下 端面能保持分离、不接触、不易磨损，延长了使用 寿命。
运行费用 一次性投入大，运行成本极低
一次性投入小，运行成本高
干气密封照片
干气密封照片
干气密封照片
干气密封照片
干气密封典型结构
干气密封的工作原理
John Crane 动环槽形
单向螺旋槽
双向螺旋槽
单向螺旋槽
双向螺旋槽
干气密封的自平衡
在动力平衡条件下，作用在密封上的闭合力Fc，是气体压力和 弹簧力的总和。开启力Fo是由端面间的压力分布对端面面积积 分而形成的。在平衡条件下Fc=Fo，运行间隙大约为3微米。
进口密封价格较贵, 服务较慢
干气密封发展史
❖ 1969年，英国约翰克兰公司在气体润滑轴承的基础上提出干气密封理论 并开始从事干气密封的研究。
❖ 1976年，约翰克兰公司设计制造的第一套干气密封在海洋平台输气管线 离心压缩机上得到使用。
❖ 1985年，美国杜拉美特立公司掌握干气密封技术并开始制造干气密封。 ❖ 1987年、1988年德国的伯格曼和美国的EG&G SEALOL公司开始从事干
❖密封的必要性?
▪ 目前国内外石化行业普遍用离心压缩机来输 送各种气体。为了防止或限制这些气体沿压 缩机旋转轴端部泄漏到大气中去，就必须采 用各种轴端密封装置，以便维持主机的正常 运转， 降低物料和能源的消耗, 防止环境污 染和保证人身及设备安全。
典型密封方式的发展以及优缺点
密封类型
优点
缺点
1)非接触式,寿命长;2) 结构简单, 制造成 1)泄漏量大, 运行维护费用高;2) 有环境污染的危险;
1)属接触式密封, 极限速度V max= 100m/s; 2) 仍然 存在内泄漏和污染工艺回路的危险; 3) 阻封气体消 耗量(标准状态) 大,Q = 200～ 300m3/h
第四代干气密封
1)非接触式, 寿命长, 可靠性高;2) 极限 速度高, V max = 150～180m/s; 3) 不需 要密封油系统, 无油污染; 4) 功率消耗 低, 运行维护费用低
1 ) 内泄漏较低, q = 100～500mL/h , 污 油系统较简单; 2)油气压差较大, 控制较 容易, 可取消高位油罐
1)密封油内泄漏量大, 一般q=2000～ 3000mL/h; 2) 阻封气体消耗量(标准状态) 大,Q = 200～300m3/h; 3) 油系统复杂, 投资大, 占地面积大, 运行维护费 用高; 4) 密封油污染工艺气回路的危险性大
大庆石化公司化工二厂投入使用。 ❖ 2001年，成都一通科技有限公司设计制造的搅拌器干气密封在大庆华科
投入运行。 ❖ 2002年6月，国内首台裂解气压缩机干气密封在大庆石化公司化工一厂投
入运行。
干气密封与机械密封性能比较
干气密封
机械密封
发明时间 1976年 工作原理 气体润滑，属于非接触式密封
1900年 液体润滑，属于接触式密封
干气密封在离心压缩机上的应用
❖目的：
❖通过本次知识共享，对干气密封的原理， 结构、应用有一定的了解，增加一下对干 气密封的感性认识，以及对干气密封系统 运行时的注意事项，正确使用干气密封系 统，延长干气密封的使用寿命。
Contents
1
干气密封原理
2
干气密封结构及应用
3
干气密封控制系统
43
干气密封操作注意事项