由于密封液和介質均屬易汽化物質,并且介質中含有很多雜質,對普通機械密封容易產生負面影響,根據該泵的工藝參數(shù)以及實際工況的特點,提出以下兩點改造方案:(1)為克服介質易揮發(fā)造成機械密封端面干摩擦,主體密封采用干氣密封,密封型式選擇TM11A型干氣密封,從而不受介質汽化的影響,同時通過主密封氣體的過濾控制,使得干氣密封的端面接觸的是干凈氣體。(2)為使介質的雜質不影響干氣密封的正常工作,采用了前置緩沖液進行沖洗,為使結構簡單,直接利用泵出口過濾后的干凈介質作為緩沖液,同時在泵介質與密封緩沖液之間增加一道螺旋密封,以阻隔雜質不進入緩沖液,保護干氣密封正常工作。干氣密封的性能直接影響到整個系統(tǒng)的運行效率,因此必須重視其設計與選型。湖北干氣密封廠家
干氣密封基本結構和工作原理:干氣密封基本結構:干氣密封基本結構如圖1所示。與機械密封結構相似,主要由彈簧、密封圈、靜環(huán)以及動環(huán)組成。靜環(huán)和彈簧被安裝在靜環(huán)座內,依靠密封圈進行二次密封。干氣密封環(huán)既可以是動環(huán),也可以是靜環(huán),密封環(huán)面通過加工淺槽,通入氣體,形成干氣密封。原密封存在的問題:液環(huán)真空泵是單級液環(huán)設備,以脫蠟油為工作液,輸送介質為氮氣,泵軸的兩端(驅動端和非驅動端)均采用單端面機械密封。通過對發(fā)生泄漏部位的觀察和機械密封拆裝分析,主要的泄漏點為:動、靜環(huán)摩擦損壞。重慶釜用干氣密封原理針對不同介質特性,研發(fā)團隊會進行專項測試,以優(yōu)化相應類型的干氣密閉設計。
工作原理:干氣密封環(huán)的密封面如圖2所示。泵軸旋轉帶動靜環(huán)、動環(huán)進行相對旋轉運動時,密封面動壓槽內會吸入密封氣體,通過密封堰的節(jié)流作用,密封面內的氣體會被壓縮,使得氣體壓力升高,密封面在氣體壓力作用下被推開,達到非接觸狀態(tài)。此時密封面內氣體壓力與工作介質作用力、彈簧力形成的閉合力達到平衡,因此,密封氣體在兩個密封面間形成一層穩(wěn)定的薄氣膜。通過理論研究與實踐證明,此氣膜厚度一般在3 μm左右,變化微小,具有良好的氣膜剛度,能夠保證干氣密封運轉可靠穩(wěn)定。
干氣密封的設計簡述:干氣密封雖然在工作時端面為非接觸,但在開停車時仍會有短暫的接觸,這就要求配對材料的耐磨性好。干氣密封摩擦副材料,硬環(huán)一般采用低膨脹系數(shù)、高彈性模量、抗拉強度、熱導率及硬度的材料,如SiC或硬質合金。軟環(huán)用浸漬石墨或SiC。流體動環(huán)槽一般加工在動環(huán)表面。由于干氣密封在結構上與普通機械密封差別不大,因此干氣密封的設計主要體現(xiàn)在密封環(huán)端面槽形參數(shù)的設計上。干氣密封的理論基礎源于螺旋槽推力軸承,氣體的動壓效應服從于雷諾方程及納維爾-斯托克斯方程。干氣密封耐化學腐蝕,在酸性氣體壓縮機中密封面不易受損。
干氣密封控制系統(tǒng)設計選型要注意以下幾個要點:(1)一般情況下,對于輸送介質為富氣或氣體內含烴類物質較多的氣體則常采用N2作為密封氣;而對于輸送CO2、N2、H2、CO以及空氣等氣體則采用壓縮機出口工藝氣+氮氣備用氣方案為密封氣。同時應提供清潔和干燥的密封氣體,密封氣不得含固體顆粒、粉塵和液體,應保持合適的壓力、溫度和流量。密封氣的過濾精度應達到3um以下,溫度應至少高于露出點溫度10℃以上。(2)密封氣、緩沖氣、隔離氣進行控制的系統(tǒng),以滿足密封緩沖、隔離對氣體壓力、流量和溫度的要求。一般可采用氣體壓力控制、流量控制、壓力與流量組合控制方式。控制設計的要求一般為密封氣應保持與平衡管的壓差在 0.3 MPa以上,機內迷宮間隙較大時較小氣流速度為5 m/s。同時為了防止密封工藝氣壓力低,一般密封氣與平衡管壓差設計有低報警和低低報警聯(lián)鎖,啟用管網中壓氮氣進行補氣,以滿足密封氣密封壓力的要求。干氣密封的氣膜形成速度快,在緊急啟動的設備中快速起效。重慶釜用干氣密封原理
干氣密封的設計可定制,在特殊工況壓縮機中滿足個性化需求。湖北干氣密封廠家
在某些特殊工況下,如不允許工藝介質泄漏到大氣中,同時也不允許阻封氣進入工藝介質,我們可以考慮在串聯(lián)式干氣密封的兩級之間增加迷宮密封。這種設計對于易燃、易爆或危險性大的介質氣體,如H2壓縮機、H2S含量較高的天然氣壓縮機、乙烯和丙烯壓縮機等,可以實現(xiàn)完全無外漏的密封效果。在這種結構中,主密封氣除了使用工藝氣本身外,還需引入另一路氮氣作為第二級密封的使用氣體。一級密封泄漏的工藝氣體將被氮氣完全引入火炬進行燃燒處理,而二級密封漏入大氣的則是氮氣。這樣一來,在主密封失效時,第二級密封能夠發(fā)揮輔助安全作用。湖北干氣密封廠家