经典：离心式压缩机干气密封系统
离心式压缩机干气密封系统浅析
离心式压缩机干气密封系统浅析1 干气密封简介目前国内外石油化工行业普遍使用离心式压缩机来输送各种气体，主要是因为运转周期长、性能稳定。
实际生产要求离心式压缩机在高转速、大气量、大压力，尤其是在压缩易燃、有害、有毒气体的条件下工作，为了防止这些气体沿压缩机轴端泄漏至大气中，就必须采用各种密封方式，保证压缩机的正常工作，保证人身和设备的安全，防止造成环境污染，同时也决定了密封装置向高密封效率、低能耗的方向发展。
在压缩机领域，轴端干气密封正逐步替代迷宫密封、浮环密封和油润滑机械密封[1]。
对密封的基本要求是要保证结合部分的密闭性、工作可靠性、使用寿命长，密封装置的系统简单、结构紧凑、制造维修方便。
衡量密封好坏的主要技术指标是泄漏量、寿命和使用条件[2]。
干气密封是一种新型的非接触轴向密封，由它来密封旋转机器中的气体或液体介质。
与其它密封方式相比，干气密封具有泄漏量少，寿命长，能耗低，磨损小，维修量低，操作简单可靠，被密封的流体不受油污染等特点。
目前，干气密封主要应用在离心式压缩机上和轴流压缩机、透平膨胀机上。
干气密封已经成为离心式压缩机正常运转和操作可靠的重要元件。
2 干气密封工作原理图1 动环端面结构示意图干气密封是由动环、静环、弹簧、密封圈、弹簧圈和轴套组成。
动环和静环配合表面的平面度和光洁度很高，动环面上加工有一系列的螺旋形流体动压槽，槽深仅有几微米，外深内浅，如图1所示。
干气密封在非运转状态时，动环与静环的密封面靠弹簧力贴合在一起。
运转时，气体随着动环的旋转，被吸入动压槽内，被送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝，即动压槽末端没有通道。
螺旋槽间为密封堰。
密封坝和密封堰起到节流和密封的作用。
密封坝对气体产生阻力作用，被吸入的气体就被压缩，在密封面上产生动压力。
在该密封坝的内侧还有一系列反向螺旋槽，起到反向进气、改善配合表面压力分布的作用，反向螺旋槽内侧也有一段密封坝，对气体产生阻力作用，从而增大气膜压力。
离心式压缩机干气密封系统常见故障研究
离心式压缩机干气密封系统常见故障研究发布时间：2021-07-26T09:54:08.083Z 来源：《科学与技术》2021年3月8期（中）作者：杨文莹[导读] 在化工企业当中，离心式压缩机是一项核心的设备，杨文莹三一集团有限公司上海分公司上海 201400摘要：在化工企业当中，离心式压缩机是一项核心的设备，而为了保证压缩机的整体系统能够正常工作，压缩机的密封系统也是非常重要的。
基于此，本文首先对离心式压缩机的结构原理和主要特点进行了介绍，然后又对干气密封常见的故障进行了分析，并指出相应的应对措施，希望本文所作分析能够为有关研究人士带来借鉴和参考。
关键词：离心式压缩机；干气密封；故障前言：在石油、化工，以及冶金等领域，离心式压缩机得到了非常普遍的应用。
因为工作情况具有一定的特殊性，特别是在工作介质当中存在易燃易爆和有毒有害气体时，为了避免气体出现泄漏，就要求压缩机有着非常高的密封性。
干气密封的出现可以说是动密封领域当中一次非常重要的变革，现阶段市面上使用的离心式压缩机组轴端部位全部应用的都是干气密封。
1.离心式压缩机结构原理离心式压缩机在工作过程中与离心泵，以及轴流式压缩机有着非常大的不同，而最大的不同在于离心式压缩机的工作介质是气体。
当离心式压缩机进行工作时，气体会发生径向流动，从而导致比较大的排气压力出现。
一般情况下，构成离心式压缩机中的转子由两部分组成，分别是轴，以及叶轮。
其中，对于转子而言，轴承主要发挥的是支撑的作用，通过止推轴承以及平衡盘，使得轴向力的平衡作用得以实现。
而在启动设备的驱动下，转子会自动并且高速的进行旋转，并且与定子以及轴承共同构成压缩机，成为压缩机当中最重要的三大设备板块，在三大设备板块的协调与配合下，使得离心式压缩机能够正常工作。
2.离心式压缩机的特点第一，早期的复式压缩机，其排量通常比较小，与其比起来，离心式压缩机在排量方面得到了显著的提高，平均每分钟能够达到几千立方米，在很大程度上提高了工作效率。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统是用于保证压缩机内部与外部高压气体之间的密封的一种装置，主要包括气体密封装置和润滑装置。
其原理是利用高速旋转的离心力将气体从压缩机内部排出，形成密封层，阻止外部气体进入压缩机内部。
离心压缩机干气密封系统的主要工作原理是通过高速旋转的离心力将气体从压缩机内部排出，形成了一个密封层，从而阻止了外部气体的进入。
具体而言，干气密封系统由密封件、密封腔和密封介质组成。
当离心压缩机工作时，高速旋转的离心轴将气体吸入密封腔中，然后将其排出。
在此过程中，密封腔与密封介质之间的差压力将气体推动到密封件上，形成密封。
密封件上的压力将密封介质挤入密封腔中，从而进一步增强密封效果。
1. 密封件损坏：当密封件损坏时，外部气体将进入密封腔，导致泄漏。
密封件损坏的原因可以是使用时间过长、材料老化、物理损伤等。
2. 密封腔部件磨损：由于长时间的高速旋转，密封腔的部件会出现磨损，导致密封效果下降。
转子与密封腔之间的间隙过大会导致气体泄漏。
3. 密封介质流失：密封介质在长时间的工作过程中可能会发生流失，导致密封效果下降。
这可能是由于密封介质的蒸发、泄漏、挥发或分解等原因引起的。
4. 系统压力过高：当系统的压力超过密封系统的承受能力时，会导致泄漏。
这可能是由于系统的运行条件异常或设计不合理引起的。
为了有效地减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，可以采取以下措施：1. 定期检查与维护：定期检查密封件、密封腔和密封介质的状况，及时更换和修复损坏的部件。
2. 注意密封材料的选择：选择耐磨损、耐腐蚀、耐高温的密封材料，提高密封件的使用寿命。
3. 控制系统压力：合理控制系统的压力，以确保在设计范围内工作。
4. 使用适当的润滑装置：适用于离心压缩机干气密封系统的润滑装置可以减少摩擦和磨损，提高密封效果。
离心压缩机干气密封系统的工作原理是通过密封件和密封介质的相互作用，形成高效的密封层。
泄漏的原因主要是由于密封件损坏、密封腔部件磨损、密封介质流失和系统压力过高等因素引起的。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统是指通过各种密封件和装置，将压缩机内部与外部空气隔离，以防止气体泄漏和外界杂质进入。
其基本原理是通过在压缩机转子和壳体之间建立气密封
系统，使压缩机能够稳定运行，并确保压缩机的性能和效率。
离心压缩机的干气密封系统主要由以下几个部分构成：
1. 主辅密封：主要由转子端盖和转子波纹部分构成，用于密封转子与压缩机壳体之
间的间隙，防止气体泄漏。
2. 溢流槽：用于收集泄漏气体，防止气体进入主轴轴承腔室。
3. 喷气装置：通过喷气装置向主辅密封处喷射高压气体，形成与外界的气流隔离层，防止外界杂质进入密封处。
4. 轴封：用于防止气体泄漏，通常采用压缩机提供的特殊轴封件。
1. 密封件磨损：由于长时间运行和摩擦，密封件会逐渐磨损，导致密封效果下降，
从而产生气体泄漏。
2. 设计缺陷：在设计过程中，如果没有考虑到密封件的合理布局和选择，或者设计
不当，都会导致密封系统的泄漏。
3. 温度变化：随着压缩机运行过程中产生的摩擦热量和环境温度的变化，可能导致
密封件的膨胀或收缩，从而引起泄漏。
4. 操作不当：如果操作人员在维护和保养过程中不注意密封件的清洁和保养，导致
密封件损坏或松动，就会造成泄漏。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统的原理是利用密封装置将压缩机壳体与转子隔离开来，防止气体泄漏。
离心压缩机干气密封系统主要由密封装置和附件组成。
密封装置通常由静密封和动密封两部分组成。
静密封通过静环、静环座和填料，将进入压缩机壳体的气体与外界隔离开来。
动密封则通过动环、弹簧等，将进入压缩机轴心的气体与出压缩机的气体进行隔离。
密封装置的设计优化可以有效减少气体泄漏。
1. 密封装置结构损坏：密封装置的静环、动环等密封面损坏或磨损，导致气体泄漏。
这可能是由于操作不当、长时间使用或质量问题造成的。
2. 密封装置安装不良：密封装置的安装不牢固或安装不正确，使得气体泄漏。
这可能是由于人为操作失误或安装工艺不规范造成的。
3. 密封装置密封性能差：密封装置的材料选择不当或制造工艺不良，使得密封性能差，从而导致气体泄漏。
4. 温度和压力变化：由于运行条件的变化，如温度和压力的变化，会使得密封装置的性能发生变化，导致气体泄漏。
5. 润滑油问题：润滑油的选择和使用不当，可能影响到密封装置的性能，从而造成气体泄漏。
为了减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，我们需要做好以下几点：1. 定期检查和维护密封装置，及时更换损坏的部件，确保密封装置的完好性。
2. 在安装密封装置时，注意正确的安装位置和方法，严格按照操作规程进行操作。
3. 选择合适的材料和制造工艺，以保证密封装置的性能和质量。
4. 根据运行条件的变化，适时调整密封装置的参数，以保证其良好的密封性能。
5. 对润滑油进行定期更换和检查，确保润滑油的质量和使用情况。
通过以上措施，可以有效减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，提高压缩机的工作效率和可靠性。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统是一种常见的密封系统，用于防止气体在压缩机内泄漏。
本文将对离心压缩机干气密封系统的工作原理及泄漏原因进行分析。
1. 压缩机内部流体动压力：当离心压缩机工作时，压缩机内部会产生流体动压力，即气体在高速旋转的叶轮作用下产生的动力。
这种动压力可以弥补密封系统中的间隙，防止气体泄漏。
2. 干燥气体填充密封空腔：为了确保密封系统的有效工作，通常会在密封空腔内填充干燥气体，该气体在压缩机旋转过程中与外部空气隔绝，从而达到提高密封性能的目的。
3. 密封系统结构密封性能：离心压缩机干气密封系统通常采用双端面密封或者机械密封结构，通过合理设计密封系统结构，可以增加密封系统的密封性能，防止气体泄漏。
二、泄漏原因分析虽然离心压缩机干气密封系统具有较好的密封性能，但在实际运行中仍然存在一定的泄漏情况。
泄漏原因主要包括以下几点：1. 密封系统磨损：密封系统长时间运行后，会出现磨损现象，导致密封效果减弱，进而引起气体泄漏。
定期对密封系统进行检查和维护十分重要，及时更换磨损严重的密封件。
2. 密封空腔内干燥气体泄漏：由于密封空腔内填充的干燥气体可能会因密封结构缺陷或操作不当而发生泄漏，导致密封性能下降。
需要定期检查密封空腔内的干燥气体是否泄漏，并及时进行补充或更换。
3. 密封结构材料选择不当：密封系统的密封结构材料选择不当，容易发生氧化、老化和变形等情况，从而减弱密封系统的密封性能，导致气体泄漏。
在设计密封系统时需要选择合适的材料，并严格控制材料的质量。
4. 操作不当：在离心压缩机的运行过程中，操作不当也会导致密封系统的泄漏。
过度紧固密封件、操作温度过高或者清洗不及时等情况都可能引起密封系统泄漏。
离心压缩机干气密封系统在实际应用中需要注意密封系统的设计、选择及日常维护保养，尽量减少泄漏现象的发生，确保压缩机的正常运行。
离心式压缩机干气密封系统常见故障分析
2018年11月离心式压缩机干气密封系统常见故障分析张宁博(山东垦利石化集团有限公司,山东东营257500)摘要:流体的静力与动力如果能够保持平衡的状态，那么就能够实现干气密封。
而在离心式压缩机干气密封系统当中，动环、静环、弹簧等装置是其中的重要构成部分。
经常会出现的故障则主要包括联锁停机、密封失效等。
而在这些故障当中，密封失效比较容易发生。
而此故障主要出现在压缩机开停期间，一旦压缩机机械的其中一个部位出现问题，那么就要在试车结束以后，去对干密封系统采取检验，这样就能够确保离心式压缩机的有效运行。
关键词:离心式压缩机；密封系统；密封失效压缩机有很多的种类，其中主要包括活塞压缩机、离心压缩机等。
其主要应用于集输管网远距离输送和制冷领域有关做功。
密封系统能够确保压缩机工艺气体免遭工艺气体泄漏以及环境介质不遭到破坏，因此得到了相关工作者的高度重视。
不过离心式压缩机干气密封系统经常会出现一些故障，这就要求相关工作者一定要制定出完善的解决方案。
那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。
1干气密封系统的原理流体的静力与动力如果能够保持平衡的状态，那么就能够实现干气密封，而在离心式压缩机干气密封系统当中，动环、静环、弹簧等装置是其中的重要构成部分。
动环面中设有很多的螺旋形流体动压槽，然后通过抛光，来提高平面度以及光洁度。
在运转的过程中，气体会在环旋的作用下从外径流入中心，而径向分量会流往密封堰，造成气体压力变高。
借助此压力，就能够将动环和静环之间的密封面移开，而流动气体在密封面上会构成一层比较薄的气膜，以此防止泄露间隙达到非接触式密封的目的。
2密封用工艺气体2.1隔离气隔离气通常使用N2，功能是能够避免轴承润滑油钻进肝气密封腔，从而对密封面形成破坏。
通常，隔离气压力并不小于机油压力。
在进行操作的时候，隔离气一定要在还没有采用润滑油系统的时候就进行使用，并在运用完润滑油系统后进行关闭。
2.2密封气在压缩机里，工艺气是CO 、N 2、H 2的情况下，通常会使用压缩机出口工艺气来当做密封气，而压缩机里工艺气为富气或其体内具有很多烃类的情况下，通常会使用N 2来当做密封气。
离心式压缩机干气密封工作原理-概述说明以及解释
离心式压缩机干气密封工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述离心式压缩机干气密封是指在离心式压缩机内部，通过干燥气体或液体将气体密封，防止气体泄漏到环境中。
干气密封技术的应用使离心式压缩机在工业领域中更加可靠和高效。
离心式压缩机作为一种重要的动力设备，广泛应用于压缩空气、燃气、蒸汽和其他气体的输送过程中。
因其工作原理简单、结构紧凑、运行可靠等优点，被广泛用于石油化工、电力、制冷、空调等行业。
然而，由于离心式压缩机工作时高速旋转的叶轮和压缩室内气体的压缩作用，容易造成气体泄露问题，降低系统效率，增加运行成本。
为了解决这一问题，干气密封技术被引入离心式压缩机中。
干气密封可以阻止气体从压缩机内部泄漏出来，保持系统的密封性能。
它通过使用气体或液体介质，在压缩机的旋转轴和机壳之间形成一个密封区域，防止气体泄露。
干气密封既可以作为压缩机本身的密封装置，也可以作为主轴密封和机壳密封的辅助装置。
在离心式压缩机干气密封的工作原理中，关键要素包括密封介质、密封结构和密封效果。
首先，选择合适的密封介质，例如气体、油脂、液体等，根据压缩机的工作条件和需求进行选择。
其次，设计合理的密封结构，确保密封装置与压缩机的配合良好，具有良好的密封性能和可靠性。
最后，对干气密封的效果进行监测和评估，及时调整和维护密封系统，确保其正常运行。
综上所述，离心式压缩机干气密封技术的应用为压缩机系统提供了重要的保障。
它不仅能够减少气体泄漏带来的能源浪费和环境污染，还可以提高系统的运行效率和可靠性。
未来，随着科技的进步和工程技术的发展，干气密封技术将得到进一步改进和应用拓展，为离心式压缩机系统的优化和提升提供更多可能性。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的框架和组织进行说明。
下面是可能的内容：2. 文章结构在本文中，我们将首先介绍离心式压缩机的基本原理，包括其结构和工作原理。
然后，我们将详细介绍干气密封在离心式压缩机中的作用，并解释其工作原理。
离心式压缩机干气密封系统
双联滤过滤器F-101A/B
• 过滤器为双联过滤器,安装有切换手柄,以让 气体通过过滤器之一进入到密封气体线路 中.在运行过程中可以有任一过滤器停用,以 进行维护而不影响流入到压缩机的气体. • 过滤器上安装有压差变送器PDIT768,当压 差达到100Kpag就发出一个高报警,则过滤 器必须切换及该滤芯就应更换.或者,每过一 年,不论压力差是多少都必须更换.
流量指示变送器FIT751/753
流量指示变送器
• 在压力控制阀的上游 有一台流量指示变送 器FIT751/753,流量计 具有L10%低报及 H90%高报功能.能在 压力高高的情况下发 出报警信号并使装置 跳机
在控制柜上的流程图
用户提供的封严气入口
用户提供的封严气入口
启动封严气入口
• 由用户提供的封严气 体(仪表气)经一手阀, 一单向活门,然后分成 两路,分别通过节流孔 板FO772,FO773送到 E室,防止D室中任何气 体通过迷宫型密封L和 转子之向逸出,同时也 防止从轴颈轴承排出 的油雾,通过迷宫型密 封和转子与机械气体 密封接触.
进口
典 型 的 离 心 式 压 缩 机 及 干 气 密 封 干气密封
出口
转子
典 型 的 干 气 密 封 装 置
单 级 干 气 密 封 结 构
第二出口
第一出口
密封气进气
双 级 干 气 密 封 结 构
主轴
惰性气体 带 有 惰 性 气 体 的 密 封
出口
密封气进气
旋转方向 密封坝 动压槽
密封坝
PCL800压缩机封严气系统
密封装置在压缩机上的位置
密封气体控制柜在撬上的位置
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.
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。
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。
离心式压缩机干气密封系统常见故障分析
离心式压缩机干气密封系统常见故障分析近年来压缩机的应用领域不断扩宽，离心式压缩机作为其中重要的机型，在制冷、石油、天然气等国民经济命脉产业中得到广泛的应用。
随着离心式压缩机的普及，其故障出现频率也大幅上升。
离心式压缩机功率极大，超高的转速会使密封泄露事故发生时造成严重生产事故。
本文针对普遍应用于压缩机密封的方法-干气密封，通过对离心式压缩机组干气密封的常见故障进行总结和分析，提出了相应的处理方法和应对措施，通过这些方法，有利于预防机组故障的发生，保证核心设备长周期安稳运行。
标签：离心式压缩机;干气密封系统;故障分析0 引言离心式压缩机在制冷、石油、天然气等国民经济命脉产业中有着广泛的应用。
由于应用领域的特殊性，尤其在压缩易燃易爆等危险气体时，要求压缩机体必须保持极高的密封性。
根据非接触式干气密封不受PV值限制的特性，特别适合于高速、高压条件下大型离心压缩机的密封，干气密封泄不仅漏量少、且运行功率小，操作维修简单、因此该方法在压缩机中已经得到普遍的使用。
本文对干气密封系统中常见的故障进行了归纳分析，结合实际故障案例给出合理解决方案，对干气密封系统的稳定性做出后援保障。
1 干气密封系统原理及特点1.1 系统原理干气密封系统主要依赖的工作原理是动压效应。
它是一种无接触的轴封方法，是在螺旋槽端面实现的密封。
干气密封将密封时的接触间隙控制在了极小的范围内，通常为三到五微米之间。
干气密封系统主要由动环、静环两部分及其余组件构成，干气密封的动环经过特殊化处理，其表明有一系列经过抛光处理的螺旋形流体动压槽，具有很高平滑及清洁程度。
动环在工作时，气体由环外径朝向中心流动，同时因为环周围密封堰具有扼流作用，进入密封面时气体被压缩导致气体压力升高。
动环与静环之间被该压力推开，流体可在在二者之间形成一层很薄的气膜-密封面，从而阻塞泄漏间隙达到非接触式密封目的。
目前，干气密封已成为压缩机正常工作时不可或缺的一环，随着密封技术的不断发展，干气密封正逐步取代传统的浮环密封、迷宫密封以及油润滑密封等方法。
离心式压缩机干气密封典型故障 案例分析
离心式压缩机干气密封典型故障【案例背景】干气密封是20世纪60年代末在气体润滑轴承基础上发展起来的一种新型产品。
1968年约翰克兰公司最先研制出圆弧面螺旋槽非接触式机械密封,随后几年内研制出平面螺旋槽非接触式气体端面密封,并在得到实际应用。
80年代后期约翰克兰公司开始研制双向转动干气密封。
国内干气密封研制起步较晚,在1996年底,才有天津鼎铭密封公司研制的第一套国产干气密封应用成功。
随着石油化工行业的不断发展,离心式压缩机组作为行业内的核心设备,对轴封的使用要求也越来越严格,干气密封作为目前最先进的密封形式,得到了广泛的应用。
伴随着应用范围的逐渐增大,干气密封在使用过程中的故障频率也在不断增加,因此对干气密封在使用过程中出现的故障进行准确的判断分析并采取有效的处理方法,防止故障的发生,显得更加重要。
【案例描述】一、干气密封技术基本结构原理典型的干气密封结构包含有静环、动环组件(旋转环)、副密封“O 暠形圈、静密封、弹簧和弹簧座等零部件。
静环位于不锈钢弹簧座内,用副密封“O暠形圈密封。
弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合,如图1所示。
要求动环组件和静环配合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,如图2所示。
随着转子转动,气体被向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,从而加大了开启静环与动环组件间气隙的能力。
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3μm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,起到密封作用。
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。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机是一种常用于工业、制冷、制氧等领域的压缩设备。
在其正常运行过程中，干气密封系统的稳定性和可靠性显得尤为重要。
本文旨在介绍离心压缩机干气密封系统的原理，并分析可能的泄漏原因。
干气密封系统原理离心压缩机的干气密封系统主要由密封件和控制系统组成。
为了防止内部液体渗漏，通常在压缩机的底部设置一个滑流环，以防密封部位的液体向外泄漏。
离心压缩机干气密封系统的基本原理是，使气体在离心力的作用下产生旋转流动，形成一个气体密封区域，以防止气体泄漏。
另一方面，采用恰当的密封结构以及气体动压力作用，可以使气体在密封面上产生压力，防止气体从密封面泄漏。
干气密封系统的控制系统通常由气体联锁、温度控制和流量控制组成。
通过这些控制手段，可以实现干气密封系统的自动化管理，避免了人工错误和操作不当所引起的事故。
泄漏原因分析1. 密封件损坏离心压缩机干气密封系统中密封件的损伤是最常见的泄漏原因之一。
密封件的磨损、裂纹或变形等情况都会导致气体泄漏。
因此，定期检查和更换密封件是保持干气密封系统稳定运行的重要措施之一。
2. 空间不足在离心压缩机密封系统的设计和安装过程中，空间不足可能导致密封部件无法正常工作，从而影响干气密封系统的密封效果。
为此，在安装干气密封系统时，应根据要求留足足够的空间和余量。
3. 中心偏移由于离心压缩机的旋转部件存在轴向、径向和倾斜等运动，其中心偏移可能会对干气密封系统造成影响。
当压缩机内部存在三维旋转不对称时，气体流动的规律也会发生变化，进而影响气体密封效果。
解决这个问题的方法是采用高精度加工技术和优化的设计方案。
4. 温度过高离心压缩机干气密封系统的密封效果还受到温度的影响。
当温度过高时，密封件的材料可能会发生硬化或变形，从而导致气体泄漏。
为了避免这种情况的发生，可以采用冷却设备或降低压缩机工作时的温度，以保持干气密封系统的高效工作。
总结。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统的原理首先涉及密封元件的选择。
常见的密封元件包括机械密封和软密封。
机械密封通常由一个旋转部件和一个固定部件组成，通过它们之间的摩擦或直接接触形成密封。
软密封则是通过柔软的材料，如橡胶、塑料等，形成密封。
密封元件的选择需要考虑工作条件、压力、温度和介质等因素。
其次，气压控制对于离心压缩机干气密封系统也非常重要。
通过对气压进行控制，可以实现密封系统的稳定运行。
通常，干气密封系统常采用正压气体来控制，即在离心压缩机的输出端增加一定的气体压力，以抵消输入端的气体流量。
同时，还可以通过监测系统的气体压力、温度和流量等参数，及时调整控制参数，确保系统的正常运行。
最后是泄漏原因分析。
离心压缩机干气密封系统的泄漏通常有多种原因，包括密封元件的损坏、松动或磨损，密封面上的污垢和颗粒物，以及工作条件的变化等。
密封元件的损坏或松动可能导致密封的失效，进而造成气体泄漏。
污垢和颗粒物会使密封面变得不平整，从而降低密封的效果。
此外，由于压力、温度和介质的变化，密封系统可能发生膨胀、收缩或变形等现象，导致泄漏的发生。
为了解决离心压缩机干气密封系统的泄漏问题，可以采取以下措施。
首先，定期检查和维护密封元件，及时更换损坏的密封件或紧固松动的部件。
其次，定期清洗密封面，避免污垢和颗粒物的积聚。
此外，应选择高质量的密封元件，并确保其与离心压缩机的匹配性。
最后，在设计和安装密封系统时，应考虑工作条件的变化，采用合适的材料和结构，以提高密封的可靠性。
总之，离心压缩机干气密封系统是一种关键的气体控制系统，其原理涉及密封元件的选择、气压控制和泄漏原因分析。
通过优化系统设计、选择适当的密封元件，并进行定期检查和维护，可以提高离心压缩机干气密封系统的可靠性和效率。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统是指在离心压缩机中使用干气密封系统来防止气体泄漏的一种装置。
其原理是通过一系列的密封装置和控制系统来保持压缩机内外气体的密闭性，从而防止压缩机泄漏。
干气密封系统通常由主密封、辅助密封和控制系统三部分组成。
主密封通常由一对相对旋转的金属环构成，通过良好的接触密封来保持压缩机内外气体的隔离。
辅助密封则起到辅助密封作用，防止主密封失效时气体泄漏。
控制系统则用于监测和控制干气密封系统的工作状态，以确保其正常运行。
干气密封系统的泄漏原因主要有以下几点：1. 密封面磨损：由于压缩机的长时间运行，主密封的摩擦会导致密封面磨损，进而破坏密封效果，引起气体泄漏。
2. 密封面异物：外界的污染物如尘埃、液体等可能进入到密封面之间，影响密封的接触，导致气体泄漏。
3. 密封弹簧失效：密封弹簧是保持密封面接触的关键元件，如果弹簧失效，将导致密封面间隙变大，从而导致气体泄漏。
4. 密封装置松动：密封装置如螺栓、螺母等由于松动或磨损，将导致气体泄漏。
5. 温度变化：由于温度的变化，金属的热胀冷缩会导致密封的松紧度变化，从而引起气体泄漏。
为了减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，可以采取以下措施：1. 定期维护和检测：定期对离心压缩机的干气密封系统进行维护和检测，及时发现和处理泄漏问题。
2. 保持清洁环境：保持离心压缩机周围环境的清洁，避免外界污染物进入密封面间隙。
3. 加强润滑和冷却：适当的润滑和冷却可以减少密封面的摩擦和磨损，延长密封系统的使用寿命。
4. 进行密封面维修：一旦发现密封面磨损，及时进行维修或更换，以保持密封的效果。
5. 优化控制系统：通过优化控制系统，监测和控制干气密封系统的工作状态，确保其正常运行。
离心压缩机干气密封系统的原理是通过密封装置和控制系统来保持压缩机内外气体的密闭性，减少气体泄漏。
但由于多种原因，如设备磨损、松动、异物等，还是可能导致泄漏。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统是通过使用各种密封技术，将离心压缩机的内部压力与外部环境隔绝开来，以避免气体泄漏和损失。
该系统通常有两个密封环，分别位于离心压缩机的前端和后端，以提高密封效果。
离心压缩机干气密封系统的原理是利用密封环与转子之间的间隙来形成气体隔离区域，该区域内可以保持恒定的温度和压力，从而保证气体在转子和密封环之间的流动。
密封环上使用的密封材料和密封环与零件之间的接触方式，对密封效果有很大影响。
常见的密封材料有石墨、特殊陶瓷和聚四氟乙烯等。
此外还可以采用特殊的密封方式，如气体密封、液体密封和机械密封等，以提高密封效果。
尽管离心压缩机干气密封系统有很多优点，但该系统仍然会出现泄漏问题。
泄漏的原因包括：1.密封件材料损坏。
密封环与零件之间的间隙很小，游离的气体可以通过这些间隙渗透进去。
如果密封件材料磨损或损坏，则更容易导致气体泄漏。
2.密封件磨损。
离心压缩机密封环的磨损会导致气体泄漏，但一些碳化材料和涂层可以缓解这种情况。
3.间隙过大。
间隙过大会导致气体渗透，导致泄漏。
4.气体压力过高。
高压气体容易通过离心压缩机干气密封系统泄漏，特别是当密封材料的压力承受能力无法与之匹配时。
5.密封件未紧固好。
如果离心压缩机的密封件没有正确安装和紧固，则会导致气体泄漏。
为了避免离心压缩机干气密封系统的泄漏问题，需要对系统进行定期的检查和保养。
重要的维护任务包括清洁密封件，检查间隙，更换和修理磨损的密封件，增加适当的润滑和冷却，以及保持纯净的工作环境。
在做出决策之前，必须确保考虑到所有可能的因素，以确保密封系统的可靠性，从而避免延误和生产损失。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机是一种常见的空气压缩设备，通常用于工业生产中。
在离心压缩机中，干气密封系统是非常重要的一部分，它能够有效地防止压缩机内部的气体泄漏，保障设备的正常运行。
本文将从离心压缩机干气密封系统的原理及泄漏原因分析进行探讨。
离心压缩机的干气密封系统是由密封环、密封垫、密封油等部分组成的。
其原理是通过密封环和密封垫的作用，将压缩机内部气体与外部环境隔离开来，避免气体泄漏。
密封环通常采用高耐磨材料制成，以保证其在高速旋转的情况下能够有效地承受摩擦和磨损。
密封垫则是通过与密封环配合，形成一层密封膜，阻止气体的泄漏。
在干气密封系统中，密封油也起着重要的作用，它能够在密封环和密封垫之间形成一层润滑膜，减少摩擦力，延长密封件的使用寿命。
1. 密封件磨损密封件是离心压缩机干气密封系统的关键部件，在长时间高速运转下，密封件容易发生磨损，导致密封失效，从而引发气体泄漏。
除了机械磨损之外，密封件的老化也会导致其密封性能下降，增加泄漏风险。
2. 密封环安装不当在离心压缩机的安装过程中，密封环的安装过程十分重要。
如果密封环安装不当，可能出现间隙不均匀，导致密封不严，从而引发泄漏问题。
密封环的材质选择也会直接影响其密封效果，因此需要在选择和安装时予以重视。
3. 密封油过少或过老密封油在干气密封系统中具有润滑和密封作用，但如果密封油过少或者过老，就会使得密封效果下降，导致气体泄漏。
在日常维护中，需要根据压缩机的使用情况及时更换密封油，并且保持密封油的合适润滑状态。
4. 温度和压力过高在离心压缩机的工作过程中，高温和高压是很常见的情况。
而这种情况下，密封件容易受到影响，从而使得密封效果下降，增加泄漏的风险。
在使用过程中需要控制好压缩机的工作条件，避免过高的温度和压力对密封件造成影响。
5. 非正常震动在离心压缩机运行中，如果出现非正常的震动，可能会导致密封件脱落或者损坏，从而引发气体泄漏。
离心式压缩机串联式干气密封介绍
离心式压缩机串联式干气密封介绍摘要：本文主要介绍了丙烯制冷压缩机串联式干气密封的结构、一级密封气系统、二级密封气系统、隔离气系统及放空气控制系统、报警及与处理措施、注意事项等。
关键词：干气密封；一级密封气；增压泵系统；二级密封气；隔离气1. 绪论丙烯制冷压缩机组的轴封采用约翰克兰工厂生产的集装式TM02E型带中间迷宫的串联干气密封。
带中间进气的串联式干气密封其结构是在串联式干气密封的两级之间加入迷宫密封结构。
所用气体除工艺气本身以外，还需另外引一路氮气作为第二级密封与中间迷宫间的使用气体。
当一级密封失效时，第二级密封可以起到辅助安全的作用。
2. 干气密封系统2.1干气密封系统干气密封系统包括一级密封气系统、二级密封气系统、隔离气系统、一级密封泄漏系统、二级密封泄漏放空系统和润滑油烟气放空系统以及干气密封增压单元。
正常运行时，压缩机出口气作为一级密封气气源。
低压氮气作为开、停机时一级密封气气源（或增压泵启动提供密封气）。
低压氮气作为二级进气和隔离气的气源。
2.2 一级密封气系统一级密封气流程：压缩机正常运行时，采用机组出口气（1.702MPaA，75.94℃）作为一级密封气源，该气源经N1A法兰接口进入干气密封系统盘后经过滤器F1（或F2）过滤达到1μ精度，再经一级密封气进气管路气动薄膜调节阀PDCV-X0682，调整为火炬线以上100KPa和平衡管压力以上80Kpa的较高值，然后经A1*、A2*法兰接口进入低、高压端一级密封腔。
一级密封气绝大部分经机组迷宫返回到机内，阻止机内气体外窜污染密封，少量气体经密封端面泄漏至一级密封排放腔体[1]。
见图1。
图1 干气密封系统简图2.3 增压泵系统系统开、停车或滞止状态时，如一级密封气源压力较低不能满足流量要求，可使用系统增压装置使机组迷宫处一级密封气保持正向流动，其流程为：一级密封气通过V12、V14，进入增压泵P-X0681压缩腔体，被增压的气体进入缓冲罐R1稳压，然后经F5过滤器过滤后由流量计FIT-X0685监测增压气体流量，之后通过V15、V13阀门返回到一级进气管线单向阀V20下游；增压泵驱动气（氮气）经过滤减压阀PCV-X0682、开关阀SV/XV-X0681进入增压泵驱动腔体使增压泵运行；增压泵泄漏气经限流孔板RO5、单向阀V49进入放火炬管线。
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5
进口
出口
典
干气密封
型
的
离
心
式
压
缩
机
及
干
气
密
封
转子
6
典 型 的 干 气 密 封 装 置
7
单 级 干 气 密 封 结 构
23
孔板FO756/758在控制柜中的位置
FO756
FO758
24
PIT-757/B
PSHH
PAHH
PIT-757/A
PIT-757/C PIT
Φ4.5mm孔板安装处
PI
孔板阀
第一出口孔板阀,当孔板前压力达400KpagHH,ES
25
压力控制阀PCV752/754
PCV752/754
• 本控制阀用 以在第一通 气管上保持 150KpaG 的常压力
PCL800压缩机封严气系统
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
密封装置在压缩机上的位置
2
密封气体控制柜在撬上的位置
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.
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;
• 过滤器为双联过滤器,安装有切换手柄,以让 气体通过过滤器之一进入到密封气体线路 中.在运行过程中可以有任一过滤器停用,以 进行维护而不影响流入到压缩机的气体.
• 过滤器上安装有压差变送器PDIT768,当压 差达到100Kpag就发出一个高报警,则过滤 器必须切换及该滤芯就应更换.或者,每过一 年,不论压力差是多少都必须更换.
阀
流量计
门
PIF751
调
节
器 在
压差孔板
PIT755A/B/C/
图
上
的
位
置 压差变送器
PDIT765
压力控制阀 PCV752/754
流量计 PIF751
压差孔板 PIT757A/B/C
压缩机
压差控制阀 PDCV765
双联气滤F101/A/B
20
双气滤过滤器F-101A/B
21
双联滤过滤器F-101A/B
8
第二出口 第一出口
密封气进气
双 级 干 气 密 封 结 构
主轴
9
惰性气体 出口
密封气进气
带 有 惰 性 气 体 的 密 封
10
密封坝
旋转方向
动压槽
密封端面结构
密封坝
11
静环
静止状态下的密封
动环
12
运行状态下的密封
13
运行状态下的密封
14
干气密封的工作原理
• 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,密封效果差,而间隙太小会使密封面发生接触,产 生的摩擦热能使密封面烧坏而失效.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.密封间隙内的压力 增加将形成一个不被破坏的稳定气膜.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 内区域是平面,靠它的节流效应限制了泄漏量.
• 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。
15
封严气系统的组成
• 双气滤过滤器F-101A/B, • 第一通气控制阀PCV752,PCV754. • 差压控制阀PDCV765. • 第一出口安全阀PSV759,PSV760.
16
轴端密封
• 机械气体密封 • 压缩机每根轴的两端都装有密封,以防气体
防止从轴颈轴承排出 的油雾,通过迷宫型密
封和转子与机械气体 密封接触.
28
起动阀XV769
电磁阀
• 从站出口总管来 的工艺气通过由
电磁阀控制的气 动操纵阀XV769 到达过滤器进口. 此阀为一通/断阀, 用于机组启动升 速.
手阀
起动升速阀XV769
29
压缩机第一出口安全阀PSV759/760
安全阀PSV759/760
• 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,摩擦磨损小,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.此外,干气密封可以实现密封介质 的零逸出,从而避免对环境和工艺产品的污染,密封 稳定性和可靠性明显提高,对工艺气体无污染,密封 辅助系统大大简化,运行维护费用显著下降.
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压差PDCV765控制阀
PDCV765控制阀
• 控制阀安装于密封气体线 路和平衡气体管线之间,压 差变送器PDIT给控制阀 PDCV765一个信号用以控 制控制阀开度,使密封气体 线路上的气体压力要保持 在高于平衡管线上的压力 100Kpag的水平上.这样, 从压缩机外向内通过内迷 宫型密封产生一个止动流 体,从而防止工艺气体从内 压缩机外壳漏出
外侧
旋转环 静止环 旋转环 静止环 迷宫式封严
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从机械密封外圈逸出 的气体和空气密封经L 漏出气体从D室排空
第二通风
A室逸出气体排空 第一通风 迷宫封严
H
2 L1 E L D
C
1
N M
AB
L
用户提供的封严气防止D室气经L逸 密封气体到A室
内部密封流程
出也防止轴颈轴承排出的油雾通过
19
迷宫封严L1与D室排出气接触
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流量指示变送器FIT751/753
流量指示变送器
• 在压力控制阀的上游 有一台流量指示变送 器FIT751/753,流量计 具有L10%低报及 H90%高报功能.能在 压力高高的情况下发
出报警信号并使装置 跳机
在控制柜上的流程图
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用户提供的封严气入口
用户提供的封严气入口
启动封严气入口
• 由用户提供的封严气 体(仪表气)经一手阀, 一单向活门,然后分成 两路,分别通过节流孔 板FO772,FO773送到 E室,防止D室中任何气 体通过迷宫型密封L和 转子之向逸出,同时也
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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封严气进
第一出口
第二出口 用户提供的封严空气
典 型 的 机 械 气 体 密 封 装 置