干气密封工作原理及使用维护

干气密封工作原理及使用维护

[摘要]简要介绍了干气密封的优点；分别对干气密封的工作原理、密封的安装与拆卸、密封的操作与维护情况作了阐述。

[关键词]干气密封粘性剪力增压系统梳齿环座

中图分类号：tg333.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）08-161-01

一、干气密封工作原理

与普通机械密封相比，干气密封在结构上基本相同。其重要区别在于，干气密封其中的一个密封环上面加工有均匀分布的浅槽。运转时进入浅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运行，实现密封。二、干气密封的简要介绍

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，基本上承受全部的压差。采用从机组出口端引出的经冷却、除液后的气体作为一级密封工作气体。第二级干气密封为辅助安全密封，用氮气作为其工作气体，通常情况在很低的压力下工作，其摩擦副也始终保持非接触状态下运行，没有任何磨损，故能够一直处于理想的运转状态。在第一级密封失效时同样可以迅速承受较大的压差，起到密封作用，可避免密封失效时工艺介质气的现场外泄。判断密封是否正常工作主要通过对一级泄漏气的监测来进行。一级干气密封如出现意外失效时，一级泄漏气出口端压力和流量会急剧增大；二级干气密封如出现意外失效时，则压

力和流量会急剧减小。其信号均可通过压力和流量变送器传至控制室，发出报警信号。当一级泄漏气压力增加到一定值时，控制系统给出联锁停车信号，以避免出现意外。

大气端（轴承端）的梳齿密封，可避免轴承箱中的润滑油进入干气密封内，保证干气密封在洁净，干燥的环境中运行。该结构由于做到了工艺气对大气的零泄漏，且外加的缓冲氮气也不会漏入机组污染工艺介质，具有极高的可靠性。

三、密封的安装与拆卸

干气密封属于精密部件，不正确的安装与拆卸容易造成密封的损坏或寿命的缩短。该密封分为梳齿环座和密封本体两部分。密封本体为集装式结构，通过安装板将动、静部分连接在一起，安装时不需要分解，可直接整体从轴端装入机组壳体内，然后取下安装板即可，安装简便可靠且定位准确。

1.安装前对密封的检查

干气密封通常在使用前都存放了一段时间，安装前需要进行密封的转动检查和浮动性检查。动静环之间转动检查，浮动性检查

2.安装前的准备工作

3.密封的安装

采用手动盘车的方法确保主轴上传动销位于正上方，并采取措施将轴的周向位置予以固定。从主轴末端小心缓慢地装入密封，防止其他杂质进入轴套或发生碰伤，然后确定密封的周向位置，确保密封、转子上的两条参考线均在同一铅垂面内。然后小心将密封推上

台阶，缓慢将密封推入直至推不动。将安装盘与机组连接，然后将机组转子用抬轴器抬起，保证转子在中心位置。在密封安装时应使用工具保持主轴始终在轴中心位置，再次确认密封、主轴上的参考线均在同一铅垂面内后，同时旋转两根螺杆上的螺母，缓慢地将密封顶至工作位置处。注意在旋紧螺母时务必保持两侧用力均衡，防止用力不均导致腔体和密封拉伤。待密封装到位后拆去螺杆、安装盘，装入并紧螺母。装入隔离密封组件，安装前须在梳齿座的0型圈上涂抹少量硅脂润滑剂。安装时需先确定好周向位置，确保连接螺钉能顺利装入。装入密封定位板，上紧螺钉，螺钉需打螺纹防松胶。再次检验安装尺寸，确认无误后方能结束密封安装工作。重复以上程序装入另一端密封。

4.密封的拆卸

拆去密封定位板，用m6的螺杆将隔离密封组件取下，并拆掉锁紧螺母。装上密封内外安装板。将两根装拆用螺杆连接在密封的安装板上，在装入安装盘，并旋入螺母将螺杆、安装板、安装盘拉紧。用专用工具将压缩机主轴固定在轴中心位置上。旋转两根螺杆上的螺母，均匀平稳地从腔体中拉出整套密封。拉时注意两侧用力均衡，防止用力不均导致密封和腔体表面拉伤。小心地从轴端取下整套密封。

四、密封的操作与维护

1干气密封启动程序

机组润滑油系统投用前，先开启干气密封控制系统，并按照先缓

冲气、后隔离气的顺序开启。在压缩机出口关闭的前提下，通入一级缓冲气，关闭二级缓冲气，对一级密封进行静压试验。此时流量计读数应为0。如流量超过0.2nm3/h，应分析查找原因。静压试验通过后，按照前述的控制系统操作步骤将控制系统投入使用，检查各测点参数情况，应在正常工作范围内。此时密封及系统准备就绪。按照机组操作说明启动润滑油系统。按压缩机操作规程启动压缩机。

2干气密封工作时的维护

干气密封设计的适用范围较宽，正常情况下不需要维护。一般应每天观察密封一级泄漏量。一级泄漏量如有增加的趋势，可能预示着密封有失效的可能。通常应注意以下几点：该干气密封是单向旋转的，绝对禁止反向旋转。同时应避免在小于5m/s的低速下长时间运转。这两种情况均有可能损坏密封。确保一级缓冲气流量的稳定。维持一级缓冲气的稳定和不间断是干气密封正常运行的基本条件。随时监控一级缓冲泄漏量的变化情况。泄漏量的变化直接反映出干气密封的运行状态。引起泄漏量变化的因素很多，如工艺气的波动、轴窜、喘振、压力、温度和速度的变化等。只要不持续上升，则认为密封运行正常；但如泄漏量出现不断上升的趋势，则预示着干气密封出现了故障。过滤器压差达到报警值时应及时切换过滤器，并更换滤芯。机组停车时，必须等待机组完全停止运行并在滑油系统停止后10分钟以上才能关闭干气密封控制系统。

五、结论

干气密封是一种新型的非接触式轴封，在很多方面都优越于普通接触式机械密封，属于非接触式密封，与普通接触式机械密封相比，它更适合作为高速高压下的大型离心压缩机的轴封。在正常的使用周期之后，密封需要更换一部分零部件如橡胶件、弹簧、公差环等。干气密封的使用周期与储存的时间、使用时间及机组的运转情况都有关系。如机组运转较好，密封可连续运转3年。但机组频繁开停、机组振动、轴的窜动、跳动超标，管道不清洁等都将造成密封寿命的缩短。

参考文献：

1 王幼民，杨国太，桂诗祥，杨俊峰；中低比转速离心泵叶轮几何参数优化[j]；安徽机电学院学报；2001年01期

2 王幼民，唐铃凤，苏应龙；离心泵叶轮的优化设计模型[j]；北京工业大学学报；2000年02期

3 赵淑贤；水泵叶轮汽蚀现象浅谈[j]；常州工学院学报；2005年04期

4 阎殿甲；提高超低转速部分流离心泵汽蚀性能的试验研究[j]；导弹与航天运载技术；2001年06期