干气密封的工作原理及应用

干气密封的工作原理及应用

李春旗

中煤陕西榆林能源化工有限公司陕西省719000

摘要：干气密封新技术在处理工艺上实现了创新，这就促使干气密封装置在性能稳定、使用寿命上得到保障，保障施工工作的有序展开。这需要围绕干气密封的原理，展开对新技术和新工艺的研究，从完善设备的性能来进行入手，通过采取科学合理的设计，避免微小的杂质进入到密封腔中，影响到设备的使用性能。本文就干气密封的工作原理及应用进行探讨。

关键词：干气密封；原理；应用

引言：干气密封技术不同于传统的密封技术，它能够实现气体与器械之间进行非接触式密封，常被应用在大型的工业上。它对特点在于操作简单，影响因素较少、性能优越，可以说干气密封技术的出现无疑是工业发展上的一个福音。

1干气密封的工作原理

（1）干气密封一般由动环、静环、弹簧、O形环、轴和组装套等组成，其典型结构如图所示。由图我们很容易的可以看到，这个装置的密封环被设计成一个个均匀的浅槽，它的目的是为了能够让气流从这些凹槽中通过，当外界向它通入气体时，它就会在气体的作用下产生一个内外的气压差，强大的压力差就会将密封面分开。在密封环上的内外压力差的作用下，上面的流体膜层就会形成一个气膜，这道气膜能够帮助弹簧和介质在如此密封的环境下非接触运转，从而不需要向接触式那样需要依靠润滑油等来进行运，减少了接触面的之间的摩擦力。

2干气密封有以下主要优点

（1)由于密封面与介质之间存在一个气模，因此它们两者之间不会因为相互接触而发生污染。

（2)这样能够简化了系统的组织结构和有效负荷。

（3)结构紧凑，安装方便，密封寿命长，运行可靠。

（4）维护费用低，经济实用性好。

3影响干气密封的相关参数

干气密封技术的优劣不在于其运行效果的好坏，在于其稳定性和使用的周期，这才是影响到干气密封技术发展的重要因素。一般来说，干气密封的气膜厚度决定着整个装置运行时的稳定性，然后在现实中难以做到真正意义上的密封，还是会存在一定的气体泄漏的问题，所以这里我们需要从几个方面来进行入手。

3.1密封操作参数

3.1.1密封直径、转速的影响作用

经大量实践表明，密封的直径作用越大，则转速越高；密封的环线速度越快，则干气密封形式产生的泄漏量就越多。

3.1.2密封气压的影响作用

一般情况下，如果存在干气密封的工作间隙，则其中压力越大，发生气体泄漏的可能性就越大。

3.1.3工作介质温度、粘度的影响作用

介质在工作时会因为气体的摩擦作用而导致内部的温度发生变化，这时就会影响到介质粘度，进而影响到密封间的阻力。

3.2密封结构参数

3.2.1动压槽的形状

根据气体的特点我们知道，它的扩散性强，它在遇到物体时会在物体的表面形成一个压力，因此在槽端面的沟槽设计中。无论将其设计成什么样子，动压效应的影响无处不在。这时可以借助动压的特点来进行压槽的设计，使其能够产生一定程度的气膜。

3.2.2动压槽的深度

根据大量的实验统计数据得到，干气密封的动压槽的厚度应当在３微米～10微米之间，这样才是最理想的设计，它才能够得到我们最实现的效果。

3.2.3动压槽的数量

理论上来将，只要技术能够达到，就可以将干气密封的动压槽加工成无数个，这样就能够提升动压的效果，继而保障了系统的稳定性和有效性。然而事实并非如此，动压槽的数量有一个上限值，它不会与动压效应呈指数变化，而是到达一个上限后就不载发生任何的变化，这样性能的提升就得不到再继续加强，而是趋于饱和。

4干气密封的应用

干气密封技术主要被应用在工业中的压缩机上，它的性能的优劣关系到压缩机在使用过程中的效果。

4.1干气密封的投用

(1)每次上电使用前都需要认真的检查是被是否完好，要检查常见管路以及隐蔽性部位是否存在杂物，里面是否干燥清洁，一切准备就绪以后方可开始进行使用。

(2)为了保障系统的正常运行，需要先投用隔离气20min后对油机组重新进行二级密封，这样才能够使得系统能够正常使用。

(3)启动压缩机前必须投用一级密封气，而且保证流量100m3/h，一级密封气要比二级平衡管压力高0．08MPa。

(4)每次在进行投用前都需要做静态试验，保障系统的能够正常工作，这也是检验系统有无损坏的方法之一。

(5)一般来说，当机组在开停车前后，盘车时间不能过长,这样会影响到干气密封的使用性能。

4.2干气密封的停用

(1)压缩机停车后，需适当降低润滑油总管压力，防止润滑油进入密封腔，损坏干气密封。

(2)压缩机停车后，一级、二级密封气不能立即停止，必须等缸体泄压为零，方可停用。

(3)压缩机停车后，停用隔离气密封前必须先停用油系统，而且间隔不能少于30min。

4.3干气密封的检修要求

干气密封动静环部件之间允许的轴向位移量为±2.5um，径向位移量为±0.6mm。

动环表面螺旋槽的深度为9±1um。

动环工作的平面度≤0.0005mm，平行度≤0.003mm，

静环工作的平面度≤0.0005mm，平行度≤0.01mm。

如果干气密封有损坏应及时更换，避免引起严重事故。

结束语：干气密封被广泛的应用在工业上，这主要得力于它优越的产品性能。在具体的安装过程中应当按照要求安装和使用遵守操作规程，尽量少停开车、少盘车，保持稳定的机组工况，最大限度减小密封面干摩擦，保证稳定、洁净的密封气供应。

参考文献：

[1]张锡德,王西林,李斌,郭伟.干气密封技术在大机组上的运用及故障分析[J].通用机械.2014(07):12-12.

[2]丰洋.国内首套国产高压干气密封在中国石化成功应用[J].化工装备技术.2014(01):41-41.