干气密封结构与基本知识演示版.ppt
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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。
精选
4
干气密封的基本原理（二）
• 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。一级主密封气使用工艺介质或氮气，二级主密封气只 能使用惰性气体(氮气)。
轴承
PG 1706
PG 1702
PG 1704
H
FIA
1701
FT 1701
PT 1702
PDIA 1701
：60
PDT 1701
PDIA
1702 L
PCV1
压缩机
轴承
PG 1705
PT 1703
FT 1702
PIDA
1703 L
PAL
PS
1701
1701
L：0.3
PG 1703
PG 1707
主密封气差压：
• 隔离气注入密封于轴承之间，其作用是防止润滑油进入密封腔，同时 防止工艺气进入轴承腔。
• 缓冲气（或称作前置隔离气）用于并联双端面密封，注入密封于机壳 梳齿密封之间，其作用是防止未过滤、脱液的工艺介质进入密封腔， 造成密封损坏，使用惰性气体(氮气)。
精选
6
全厂密封气使用情况
装置 机组名称 一级主 二级主 隔离 缓冲
精选
5
干气密封的基本原理（二）
• 一级主密封气使用工艺介质的机组，在一定的运行模式下，例如循环 和启动，压缩机还没有产生足够给干气密封供气的压差。在 这种运行 模式下，干气密封容易受到来自于机壳内的未经过滤的气体进入密封 腔的污染。未经过滤的气体流入到密封腔称为“倒灌”。所以需要设 置增压器(如Flowserve、John crane的干气密封控制盘)。
精选
17
JOHN CRANE（柴油加氢）
精选
18
四川日机（CCR循环压缩机）
精选
19
约翰克兰鼎名(天津)(CCR增压机)(高压缸)
精选
20
约翰克兰鼎名(天津)(CCR增压机)(中压缸)
精选
21
约翰克兰鼎名(天津)(CCR增压机)(低压缸)
精选
22
干气密封安装、投用
• 控制盘至机组的管线必须进行酸洗钝化，水冲洗、风吹扫，确保管内 无杂质颗粒。
机械接触 式密封
结构复杂，泄露量小，需要 一套复杂的密封油系统，有 时会污染润滑油系统，因而 运行费用高，维修复杂
需要密封油系统，工作寿命 较短其不稳定。
干气密封 泄漏少、寿命长、能耗低、 操作简单可靠
精选
用于级间密封或油密封。 用于轴端密封的内侧部分， 或空气介质类压缩机的轴端 密封，如催化主风机 用于易燃爆介质类压缩机
两个断面串联布置，内侧密 封损坏，外侧密封还可继续 维持密封，不致发生大量外 泄漏，多用于危险场合
RSD、HC、柴油加、 CCR循环氢压缩机， CCR新氢增压机
精选
11
单端面干气密封
静环
动环
精选
12
双端面干气密封
隔离气N2 排放口
主密封气N2
缓冲气N2
轴承
工艺介 质
精选
13
带中间迷宫串联干气密封
干气密封力学原理图三
FC 闭合力
S
P
间隙增加
FC＞FO
FO 打开力
精选
10
干气密封的几种常用类型
类型
特点
在我厂的使用
单端面干气密封 双端面并联密封
双端面串联密封
一个密封面，安全性较差， CCR的提升风机 多用于非有害介质
两个断面并列布置，两个静 FCC富气压缩机 环在外侧，安全性较单端面 有所提高，用于压力18bar以 下
Clean Buffer Gas 主密封气
Leakage泄漏至火炬
Inert Buffer Gas 二次密封氮气
Leakage泄漏至大气
缓冲氮气
Inert Buffer Gas
惰性隔离气
PROCESS 工艺侧
精选
ATMOSPHERE 大气侧
14
干气密封厂家一览表
装置名称
机组名称
干气密封厂家
FCC
富气压缩机（1台）
干气密封结构与基本知识
精选
1
压缩机密封
• 由于压缩机转子与定子之间存在间隙， 因而不可避免的存在泄漏，为了阻止这 种泄漏发生，必须设计一种密封结构。
• 压缩机密封分为轴端密封、级间密封、 油密封等等。
精选
2
密封型式
轴端密封几种型式
特点
应用场合
迷宫密封 或梳齿密 封或拉别 令
结构简单、泄漏大
浮环密封
H
FIA 1702
正常大于0.3 ，
0.1 低报，
0.05 低低 联锁
主密封气流量：
正常1 3/
高报2.5 /
PG 1708
PG 1710
隔离氮气
精选
16
FLOWSERVE干气密封（RDS、HC）
ALL INSTRUMENT TAG NUMBERS ARE PRECEDED
BY "
"
I.E.
-PDIT-3103
排凝阀必须保持打开。
精选
23
干气密封使用三忌
• 密封面忌杂质颗粒，颗粒将直接造成磨损 失效。
• 密封面忌液，液体进入密封面将造成动、 静环接触磨损，而加速密封失效。
• 忌反转，发生反转时密封面无法打开，动 静环瞬间磨损失效。
精选
24
• 干气密封安装前，彻底吹扫机体上与干气密封腔相连通的开孔；拆卸 下平衡线并进行吹扫。
• 密封气、隔离气必须先于润滑油系统投用，润滑油系统停用后30分钟 以上（考虑高位油箱放油时间）才能停用密封气、隔离气。
• 密封气、隔离气投用前必须彻底脱液后，才能引入控制盘。 • 机组正常开车时应先投主密封气 、再投隔离气。 • 控制好主密封气、隔离气压力。 • 机组油运时，串联干气密封可不投用一级主密封气和增压器，但机体
名称
密封气 密封 气
气
备注
FCC RDS HC CCR
柴油 加氢
富气压缩机 无 （1台）
氮气
仪表 风
循环氢压缩 压缩机 氮气 机（2台） 出口氢
氮气
循环氢压缩 机（1台）
循环氢压缩 脱氯氢 氮气 机（1台） 和氮气
氮气
新氢增压机 脱氯氢 氮气 和氮气
氮气
循环氢压缩 压缩机 氮气 氮气
机（1台） 出口氢
目前石化企业较少使用
广泛用于石化企业各种易燃、 易爆、有毒介质类离心压缩 机
3
干气密封的基本原理（一）
• 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
约翰克兰鼎名（天津）
RDS
循环氢压缩机（2台）
FLOWSERVE
HC
循环氢压缩机（1台）
CCR
循环氢压缩机（1台）
四川日机
新氢增压机
约翰克兰鼎名（天津）
柴油加氢
循环氢压缩机（1台）
约翰克兰（英国）
精选
15
约翰克兰鼎名(天津)(FCC富气压缩机)
高点放空
进气
出气 平衡管
高点放空
PG 1709
主密封氮气
Biblioteka Baidu精选
氮气 无
无 无 无
只有一级主密封气 一级主密封气经除 湿，配自动增压器
开停机时用氮气 开停机时用氮气 一级主密封气经除 湿，配自动增压器7
干气密封力学原理图一
FC 闭合力
S
P
间隙正常
FC<FO
FO 打开力
压缩 膨胀
精选
8
干气密封力学原理图二
FC 闭合力
S
P
间隙减小
FC<FO
FO 打开力
精选
9
精选
4
干气密封的基本原理（二）
• 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。一级主密封气使用工艺介质或氮气，二级主密封气只 能使用惰性气体(氮气)。
轴承
PG 1706
PG 1702
PG 1704
H
FIA
1701
FT 1701
PT 1702
PDIA 1701
：60
PDT 1701
PDIA
1702 L
PCV1
压缩机
轴承
PG 1705
PT 1703
FT 1702
PIDA
1703 L
PAL
PS
1701
1701
L：0.3
PG 1703
PG 1707
主密封气差压：
• 隔离气注入密封于轴承之间，其作用是防止润滑油进入密封腔，同时 防止工艺气进入轴承腔。
• 缓冲气（或称作前置隔离气）用于并联双端面密封，注入密封于机壳 梳齿密封之间，其作用是防止未过滤、脱液的工艺介质进入密封腔， 造成密封损坏，使用惰性气体(氮气)。
精选
6
全厂密封气使用情况
装置 机组名称 一级主 二级主 隔离 缓冲
精选
5
干气密封的基本原理（二）
• 一级主密封气使用工艺介质的机组，在一定的运行模式下，例如循环 和启动，压缩机还没有产生足够给干气密封供气的压差。在 这种运行 模式下，干气密封容易受到来自于机壳内的未经过滤的气体进入密封 腔的污染。未经过滤的气体流入到密封腔称为“倒灌”。所以需要设 置增压器(如Flowserve、John crane的干气密封控制盘)。
精选
17
JOHN CRANE（柴油加氢）
精选
18
四川日机（CCR循环压缩机）
精选
19
约翰克兰鼎名(天津)(CCR增压机)(高压缸)
精选
20
约翰克兰鼎名(天津)(CCR增压机)(中压缸)
精选
21
约翰克兰鼎名(天津)(CCR增压机)(低压缸)
精选
22
干气密封安装、投用
• 控制盘至机组的管线必须进行酸洗钝化，水冲洗、风吹扫，确保管内 无杂质颗粒。
机械接触 式密封
结构复杂，泄露量小，需要 一套复杂的密封油系统，有 时会污染润滑油系统，因而 运行费用高，维修复杂
需要密封油系统，工作寿命 较短其不稳定。
干气密封 泄漏少、寿命长、能耗低、 操作简单可靠
精选
用于级间密封或油密封。 用于轴端密封的内侧部分， 或空气介质类压缩机的轴端 密封，如催化主风机 用于易燃爆介质类压缩机
两个断面串联布置，内侧密 封损坏，外侧密封还可继续 维持密封，不致发生大量外 泄漏，多用于危险场合
RSD、HC、柴油加、 CCR循环氢压缩机， CCR新氢增压机
精选
11
单端面干气密封
静环
动环
精选
12
双端面干气密封
隔离气N2 排放口
主密封气N2
缓冲气N2
轴承
工艺介 质
精选
13
带中间迷宫串联干气密封
干气密封力学原理图三
FC 闭合力
S
P
间隙增加
FC＞FO
FO 打开力
精选
10
干气密封的几种常用类型
类型
特点
在我厂的使用
单端面干气密封 双端面并联密封
双端面串联密封
一个密封面，安全性较差， CCR的提升风机 多用于非有害介质
两个断面并列布置，两个静 FCC富气压缩机 环在外侧，安全性较单端面 有所提高，用于压力18bar以 下
Clean Buffer Gas 主密封气
Leakage泄漏至火炬
Inert Buffer Gas 二次密封氮气
Leakage泄漏至大气
缓冲氮气
Inert Buffer Gas
惰性隔离气
PROCESS 工艺侧
精选
ATMOSPHERE 大气侧
14
干气密封厂家一览表
装置名称
机组名称
干气密封厂家
FCC
富气压缩机（1台）
干气密封结构与基本知识
精选
1
压缩机密封
• 由于压缩机转子与定子之间存在间隙， 因而不可避免的存在泄漏，为了阻止这 种泄漏发生，必须设计一种密封结构。
• 压缩机密封分为轴端密封、级间密封、 油密封等等。
精选
2
密封型式
轴端密封几种型式
特点
应用场合
迷宫密封 或梳齿密 封或拉别 令
结构简单、泄漏大
浮环密封
H
FIA 1702
正常大于0.3 ，
0.1 低报，
0.05 低低 联锁
主密封气流量：
正常1 3/
高报2.5 /
PG 1708
PG 1710
隔离氮气
精选
16
FLOWSERVE干气密封（RDS、HC）
ALL INSTRUMENT TAG NUMBERS ARE PRECEDED
BY "
"
I.E.
-PDIT-3103
排凝阀必须保持打开。
精选
23
干气密封使用三忌
• 密封面忌杂质颗粒，颗粒将直接造成磨损 失效。
• 密封面忌液，液体进入密封面将造成动、 静环接触磨损，而加速密封失效。
• 忌反转，发生反转时密封面无法打开，动 静环瞬间磨损失效。
精选
24
• 干气密封安装前，彻底吹扫机体上与干气密封腔相连通的开孔；拆卸 下平衡线并进行吹扫。
• 密封气、隔离气必须先于润滑油系统投用，润滑油系统停用后30分钟 以上（考虑高位油箱放油时间）才能停用密封气、隔离气。
• 密封气、隔离气投用前必须彻底脱液后，才能引入控制盘。 • 机组正常开车时应先投主密封气 、再投隔离气。 • 控制好主密封气、隔离气压力。 • 机组油运时，串联干气密封可不投用一级主密封气和增压器，但机体
名称
密封气 密封 气
气
备注
FCC RDS HC CCR
柴油 加氢
富气压缩机 无 （1台）
氮气
仪表 风
循环氢压缩 压缩机 氮气 机（2台） 出口氢
氮气
循环氢压缩 机（1台）
循环氢压缩 脱氯氢 氮气 机（1台） 和氮气
氮气
新氢增压机 脱氯氢 氮气 和氮气
氮气
循环氢压缩 压缩机 氮气 氮气
机（1台） 出口氢
目前石化企业较少使用
广泛用于石化企业各种易燃、 易爆、有毒介质类离心压缩 机
3
干气密封的基本原理（一）
• 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
约翰克兰鼎名（天津）
RDS
循环氢压缩机（2台）
FLOWSERVE
HC
循环氢压缩机（1台）
CCR
循环氢压缩机（1台）
四川日机
新氢增压机
约翰克兰鼎名（天津）
柴油加氢
循环氢压缩机（1台）
约翰克兰（英国）
精选
15
约翰克兰鼎名(天津)(FCC富气压缩机)
高点放空
进气
出气 平衡管
高点放空
PG 1709
主密封氮气
Biblioteka Baidu精选
氮气 无
无 无 无
只有一级主密封气 一级主密封气经除 湿，配自动增压器
开停机时用氮气 开停机时用氮气 一级主密封气经除 湿，配自动增压器7
干气密封力学原理图一
FC 闭合力
S
P
间隙正常
FC<FO
FO 打开力
压缩 膨胀
精选
8
干气密封力学原理图二
FC 闭合力
S
P
间隙减小
FC<FO
FO 打开力
精选
9