干氣密封是一種新型的非接觸式軸封,干氣密封的概念是六十年代末期從氣體潤滑軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其中以螺旋槽密封較為典型。經(jīng)過數(shù)年的研究,美國約翰·克蘭公司率先推出干氣密封產(chǎn)品并投入工業(yè)使用。實(shí)踐表明,干氣密封在很多方面都優(yōu)越于普通接觸式機(jī)械密封,它主要用于管線、海洋平臺、煉油廠、石油化工行業(yè)等,適合于任何輸送氣體的系統(tǒng)。由于干氣密封屬于非接觸式密封,基本上不受PV值的限制,因此干氣密封特別適合作為在高速高壓條件下的大型離心壓縮機(jī)軸封。在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,新型耐磨損材料為提升干氣密閉性能開辟了新的方向。山東干氣密封原理
單端面密封:單端面干氣密封主要用于中低壓條件下,允許少量工藝氣泄漏到環(huán)境中的場合,典型結(jié)構(gòu)如圖13-7所示。此結(jié)構(gòu)也可用于不允許產(chǎn)生泄漏的場合,此時(shí)需要把泄漏氣引到火炬或排氣口接口。在這種情況下主要的泄漏氣與隔離氣一起被輸送到火炬或排氣口。如果輸送的氣體介質(zhì)含有雜質(zhì),介質(zhì)必須被過濾后才能通過密封氣輸送到密封腔。這樣過濾的介質(zhì)從密封腔流向葉輪側(cè),從而阻止雜質(zhì)從葉輪側(cè)進(jìn)入密封。單端面干氣密封的應(yīng)用范圍為:溫度-60~200°C; 壓力≤2MPa; 線速度≤180m/s。應(yīng)用領(lǐng)域主要用于對環(huán)境無害的中性介質(zhì)工況,如二氧化碳壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)等。陜西進(jìn)口干氣密封批發(fā)隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,對高效、環(huán)保型干氣密封產(chǎn)品的需求不斷增加。
影響干氣密封性能的關(guān)鍵參數(shù):干氣密封的性能受到多種參數(shù)的影響,這些參數(shù)可歸納為兩大類:結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)。端面結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定對密封的穩(wěn)定性至關(guān)重要,而操作參數(shù)的調(diào)整則主要影響密封的泄漏量。動壓槽形狀:研究顯示,對數(shù)螺旋槽能產(chǎn)生較強(qiáng)的流體動壓效應(yīng),同時(shí)具有較大的氣膜剛度和較優(yōu)的穩(wěn)定性。因此,在多數(shù)情況下,干氣密封都采用對數(shù)螺旋槽作為其動壓槽設(shè)計(jì)。動壓槽深度:理論分析表明,當(dāng)流體動壓槽深度與氣膜厚度相近時(shí),密封的氣膜剛度達(dá)到較大?;诖?,實(shí)際應(yīng)用的干氣密封動壓槽深度通常設(shè)定在3~10μm范圍內(nèi)。
典型的干氣密封結(jié)構(gòu)涵蓋了靜環(huán)、動環(huán)組件(旋轉(zhuǎn)環(huán))、副密封O形圈、靜密封、彈簧以及彈簧座(腔體)等主要部件。其中,靜環(huán)被安置在不銹鋼彈簧座之內(nèi),并通過副密封O形圈進(jìn)行密封。在無負(fù)荷狀態(tài)下,彈簧會促使靜環(huán)與固定在轉(zhuǎn)子上的動環(huán)組件相互配合,從而確保密封效果。特別值得一提的是,動環(huán)組件與靜環(huán)的配合表面經(jīng)過特殊處理,不僅平面度和光潔度極高,還精心設(shè)計(jì)了一系列螺旋槽,以實(shí)現(xiàn)高效且獨(dú)特的氣體徑向密封功能。工作時(shí),輔助密封圈無明顯相對運(yùn)動,基本上屬于靜密封。端蓋與密封腔體鏈接處的泄露為靜密封,常用O型圈或墊片來密封。通過合理設(shè)計(jì),干氣密封可以實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同工況下的變化需求。
在動力平衡狀態(tài)下,作用在密封上的力分布情況。其中,閉合力Fc是由氣體壓力和彈簧力共同構(gòu)成的,而開啟力Fo則是通過端面間的壓力分布對端面面積進(jìn)行積分來得到的。在平衡狀態(tài)下,F(xiàn)c與Fo相等,從而維持著大約3微米的運(yùn)行間隙。然而,如果由于某種外部干擾導(dǎo)致密封間隙縮小,那么端面間的壓力將會相應(yīng)升高。此時(shí),開啟力Fo將超過閉合力Fc,進(jìn)而促使端面間隙自動增大,直至重新達(dá)到平衡狀態(tài)。類似地,當(dāng)外部擾動導(dǎo)致密封間隙擴(kuò)大時(shí),端面間的壓力會隨之降低。這種情況下,閉合力Fc將超過開啟力Fo,促使端面間隙自動縮小,直至重新恢復(fù)平衡狀態(tài)。這種機(jī)制在靜環(huán)和動環(huán)組件間形成了一層穩(wěn)定性較佳的氣體薄膜,確保在常規(guī)動力運(yùn)行中,端面能夠維持分離狀態(tài),避免接觸磨損,從而明顯延長使用壽命。基于上述結(jié)構(gòu)的不同組合,并結(jié)合輔助密封措施,可以演變出多種適用于實(shí)際工作環(huán)境的結(jié)構(gòu)類型,其中之一便是干氣密封。例如,單端面干氣密封特別適用于工藝氣體少量泄漏至大氣且無害的場合。干氣密封運(yùn)行噪音低,在居民區(qū)附近的壓縮機(jī)組中更環(huán)保。重慶泵用干氣密封
干氣密封的安裝需要專業(yè)技術(shù)人員,以確保其正確定位和良好密封效果。山東干氣密封原理
干氣密封基本結(jié)構(gòu)和工作原理:干氣密封基本結(jié)構(gòu):干氣密封基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。與機(jī)械密封結(jié)構(gòu)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(nèi),依靠密封圈進(jìn)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(shè)備,以脫蠟油為工作液,輸送介質(zhì)為氮?dú)猓幂S的兩端(驅(qū)動端和非驅(qū)動端)均采用單端面機(jī)械密封。通過對發(fā)生泄漏部位的觀察和機(jī)械密封拆裝分析,主要的泄漏點(diǎn)為:動、靜環(huán)摩擦損壞。山東干氣密封原理