干气密封类型及介绍教材

干气密封

一干气密封选型：

干气密封具有很强的适应性。根据压缩机的工艺参数和介质成分，采用鼎名公司的

TMO2D型串联式干气密封。TMO2D型是串联式带中间迷宫进气的干气密封，适用于介质为易燃易爆的气体，不允许介质气体泄漏到大气中，同时也不允许其它气体进入机组内的气体工况。

二干气密封的原理：

典型的干气密封结构是由静环、动环组件、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等组成。静环的材质为碳，动环组件的材质为硬质合金，轴套、推环、弹簧座、锁紧套材质为不锈钢，O型圈为氟橡胶，定位环为PTFE。

密封的核心技术为与静环表面配合的动环级组件表面上加工的一系列的螺旋槽，螺旋槽可以分为以下几个区域：螺旋槽、反向螺旋槽、密封堰、和坝。如下：

干气密封运转时，动环的旋向为逆时针。气体被向内送到螺旋槽的根部，根部以外的无槽区称为密封堰。密封堰对气体的流动产生阻力，增加气体的膜压力。使动环和静环分开，产生一微小间隙，所以干气密封是非接触式密封。反向螺旋槽对气体进一步起到增压作用，增加了气体的膜厚度。

三密封设计方案

密封结构

河南开祥化工有限公司甲醇装置氨冷冻压缩机采用TMO2D型干气密封，密封方案结构简图如下：

密封工作原理简介：

1.一级密封进气（A路）：采用压缩机出口介质气或新氢，大部分气体通过前置

迷宫进入机内，阻止机内的介质气扩散污染一级密封摩擦副的端面，少量气体经一级密封磨擦的端面泄漏至放火腔C。

2.二级密封气（B路）：二级进气采用氮气。在部分气体通过中间迷宫进入放火

腔C，它阻止一级密封泄漏出的介质气体进入二级密封面并泄漏大气，少量气体经二级密封摩擦副的端面泄漏至放空腔C。

3.放火线（C路）：火炬气的主要成分是一级密封泄漏的介质和在部分的二级氮气。

放火炬的目的是考虑工艺气排放的安全性和环保的要求。

高点放空（S路）：从二级密封泄漏出的是没有任何危险氮气，随部分隔离气高点放空。

隔离气（D路）：隔离气的主要作用是阻挡轴承油窜入密封端面，如果油窜入密封端面，密封运转会急据升温，而烧毁。在轴承油循环前必须先通隔离气，油停运后再停隔离气。

密封控制系统方案：

密封工作时，需要一控制系统盘来供给密封的供气量，同时监控密封的工作状态。密封工作时，必须保证各气源量的供给，不殷鉴不得中段。

控制系统的仪表、报警连锁设置主要集中在一级密封进气

、放火炬、二级密封进氮三路上。

一级密封气采用压缩机出口介质气，备用气源采用氮气或厂内符合条件的其它气源。密封气首先经过滤器。过滤器为一用一备，有一远传差压变送器监视它的工作状态。过滤器后为一气动薄膜调节阀，它将密封气压力调节在比较稳定的工作状态。密封气经针阀调节使其达到一定流量后进入密封腔。

条放火炬线上各安装一远传流量计和压力开关。密封正常工作时，他们的显示值比较稳定。当一级密封损坏时，经它的端面到火炬腔的气量增大，流量计和压力开关的值增大，报警，直至联锁停机。当它们的值减小时，说明第二级密封损坏。可见，放火炬线上的流量计是监视密封运行状态的关键仪表。

低压氮气经过滤器和自立式调节阀后分二路，一路经针阀控制其流量，进入二级密封腔，有流量计显示其流量。另一路用孔板控制綦流量进入后置隔离气腔。

迷宫密封

迷宫密封又称梳齿密封，在离心式压缩机中应用很普遍，它不仅用于空气、氨气、二氧化碳等无毒害气体的压缩机轴封装置，而且应用于压缩机内部的级间密封、轮盖密封以及平衡盘密封。

迷宫密的分类

曲折形迷宫密封；平滑形迷宫密封；阶梯形迷宫密封；径向排列的迷宫密封；

迷宫密封的基本原理：在密封处形成流动阻力极大的一段流道。当少量气体流过时，即产生一定的阻力降。由此可见，迷宫密封的特点是有一定的漏气量，并依靠漏气量经过密封装置时产生的压力降来平衡装置前后的压力差。气量流过迷宫密封的机理如下：当气流通过齿缝时，因流通截面变小，加速降压，近似于绝热膨胀过程。气流从齿缝出来进入密封片间空腔时，通流面积突然扩大，气流形成很强的旋涡，从而使速度几乎完全消失，而且动能头不能变为静能头而是转化为热量。即在空腔中进行等压膨胀过程。为使少量气体流过一系列空腔后，气体的压力降与密封装置前后的压差相等，需要装置

一定数目的密封齿。

提高迷宫密封的措施：

减小齿缝面积，即要求齿缝间隙小，密封周边短，使的小漏气量通过时，能有较大的动能头。

增大局部阻力，使两齿缝间的空腔能将齿缝中出来的动能头全部转化为热量，而不使它再恢复为静能头。为此需增加气流通流面积突然变化的程度及增加流通的曲折的程度。

增加密封片数，减小每个密封片前后的压力差。

迷宫齿片的材料一般用青铜、铜锑锡合金，做成薄的条环嵌在机壳上的内槽中。当气温超过120度时，采用镍铜铁金或不锈钢。当气体具有爆炸性时，则采用不会产生火花的材料如银、银铝合金或镍。我国生产的石油气压缩机中就采用铝片作为密封梳齿，也可采用聚四氟乙烯。

迷宫密封的主要尺寸

齿数Z；梳齿间隙；节距；梳齿顶削薄并制成尖角，这样可以减弱轴与密封片可能碰撞时发生的危害，又能降低漏气量；梳齿密应于转子同心。

浮环密封

浮环密封主要应用于离心式压缩机的轴封处。如果运转良好，可以做到绝对不泄漏到大气中，它特别适用于高压、高速，所以在石油化工厂中广泛应用于各种昂贵的高压气体以及各种易燃、易爆和有毒气体；对吸入压力较高的锅炉给水泵，化工泵也常用。

浮环密封的结构组成：低压侧浮环、L型固定环、销钉、弹簧、高压侧浮环、挡油环、甩油环、高压侧预密封梳齿、梳齿座、高压侧回油孔、泄油腔、进油口、低压侧回油空腔、轴套。它有几个活动的浮动环，在轴转动时，被油浮起。为了浮环转动，环中装有销钉3，密封液体从进油口13注入后，通过浮环和轴之间的间隙，沿轴向左右两端流动，密封液体的压力应严格控制在比压缩机内气体介质压力高半公斤左右。通常是用高位槽的液位来保持这个压差，槽内液面上与被密封的液体相通，便可保持密封液体的压力。图中左侧是高压端，右侧是低压端。流经高压端的密封液体通过高压浮环、挡油环6、及甩油环7，由混合腔11排至油气分离器。因为密封液与高压气体间的压差很小，因此向高压端的流油量也很少。这部分液体是和机内泄漏的气体混合排出的，必须经地经过气液分离后才能使用。但密封油压与低压侧的压差可达几个甚至十几个MPA，所以大部分密封液体都通过三个低压浮动环流至空腔14，通过回油管排至回油箱。这部分气体没有与压缩气体接触，所以是干净的，可以直接使用。浮动环一般装在L型固定环2中，有些浮环密封为了使浮环与固定环贴紧，用弹簧将浮环压向固定环一边。轴上一般装有轴套，轴套与浮环间的间隙很小，一般是轴径的5/10000~1/1000，其值与操作条件有