干气密封即"干运转气体密封"(Dry Running gas seal来自s)是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。
当端面外侧开设有流体动压槽(2.5~10&mic来自ro;m)的动环旋转时，流体动压槽把外径侧(称之为上游侧)的高压隔离气体泵久铁任整草台入密封端面之间，由外径至槽径处气膜压力逐渐增加，而自槽径至内径处气膜压力逐360百科渐下降，因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力，在摩擦副之间形成很薄的一层气膜(1~3µm)从而使密封工作在非接触状态下。所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。
干气密认流行燃你基略知基封与一般机械密封的平衡型集装式结构一样,但端面设计有所不同,表面上有几微米至十几微米深的沟槽,端面宽度较宽。与一般润滑机械密封不同,干气密封在两个密封面上产生婷且感某秋哪了一个稳定的气膜。这个气膜具有较强的刚度使两个密封端面完全分离,并保持一定的密封间隙,这个间隙不能太大,一般为几微米。状密封间隙太大,会导致泄漏量增加,密封效果较差;而密封间隙较小,容易使两密封面发生接触,因为干气密封的摩擦热不能及时散失,端面接触无润滑,将很快引起密封变形、端面过度发热从而导致密封失效。这个气膜的存在,既有效地使端面分开又使相对运转的两端面得到了冷却,两个端面非接触,故摩擦、磨损大大减小,使密封具有长寿命的特点,从而延长主机的寿命。
开槽的密封面,分为两个功能区,外区域和内区域,气体进入开槽的外区域这些槽将压缩进入的气体,在槽根部形成局部的高压区,使端面分开,并形成一定厚度的气膜,为了获得必要的泵送效应,动压槽必须开在高压侧。行如图开槽的密封间隙内的死体体色密支八学压力增加对干气密封的工作是至关重要的,它将保证即使在轴向载荷较大的情况下,形叫研密封也能形成一个不被破坏的稳定气膜。密封的内区域(即坝区) 是平面的各晚,靠它的节流作用而限制了泄量。密封工作时端面气膜形成的开启力与由弹簧和介质作用力形成的闭合力达到平衡,从而实现了非接触运转。干气密封的弹簧力是很小的。主要目的是当密封不受压或不工作时能确保密封的闭合,防止意外发生。
干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上通过对机械密封进行根本性改进发展起来的一种新非接触式密封，实际上主要就是通过在机械密封动环上紧再政差增开了动压槽以及随之相应设置了辅助系统而实现密封端面的非接触运行。英国的约翰克兰公司于70年代末期率先年快将干气密封应用到海洋平台的气体输送设备上并获得成功。干气密封最初是为解决高速离心式压缩机轴端密封问题而出现的，由于密封非接触式运行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，特别适合做为高速高压设备的轴端密封。
干气密封在P2202 A/B泵上的应用
P2202 A/B泵简介
P2202 A/B泵是中石化安庆分公司化肥部低温甲醇冲洗装置上再吸收塔循环泵,介质为富H2S甲醇,设备型号: 10×12-21N,它是卧式单级泵,采用机械密封。泵的工艺参数如表1所示。
表1 P2202泵工艺业季台损胶鲁右鱼手病参数
P2202 A/B泵密封改造
P2202 A/B泵原机械密封为国外进口机械密封,如图2所示。密封液采用乙醇医时倒,由于泵的工艺介质(甲醇)中含有较多的杂质颗粒(大多由于管道腐蚀所产生) ,使得机械密封的摩擦副端面磨损严重,机械密封寿命很短,需经常对甲醇泵机械密封进行更换,造成维修工作量大、维修费用高。在这种情况下, 2008年4月对甲醇泵机械密封进行改造。
图2 P2202泵机械密封结构示意
由于密封液和介质均来自属易汽化物质,并且介质中含有很多杂质,对普通机械密封容易产生负面影响,根据候异级岩愿站盟缺她该泵的工艺参数以及实际工况的特点,提出以下两点改造方案:
(1)为克服介质易挥发造成机械密封端面干摩擦,主体密封采用干气密封, 密封型式选择TM11A型干气密封(图3、图4) ,从而不受介质汽化的影响360百科,同时通过主密封气体的过滤控制任并心范响从卷真若之,使得干气密封的端面接触的是干净气体。
图3 P2202泵干气密封结构示意 图4 P2202泵干气密封控制系统示意
(2)为使介质的杂质不影响干气密封的正常工作,采用了前置缓冲液进行冲洗,为使结构简单,直接利用泵出口过滤后的干净介质作为缓冲液,同时在泵介质与密封缓冲液之间增加一道螺旋密封陆充仍缺掌调景露呢念的,以阻隔杂质不进入缓冲液,保护提吗轻干气密封正常工作。
原机壳上各个孔口也作相应调整,对应关系如表2所示。
表2 机壳孔口对应关系
干气密封工作例往待粉某艺顺讲便时,主密封气压力为0.7MPaG的管网低压氮气,经过家燃待数活照滤器过滤后,气体的过滤精度达到1μm,经自立动并棉式压力调节阀、流量计进入密封腔体。为保证泵安全工作,当氮气的压力低至0.剂材怕下4MPaG时,由自立式调节阀后安装的压力开关仪表控制甲醇泵联锁停机。
干气超什千映优到跑笑烟密封的前置缓冲是沙调燃牛从泵的出口管路引过来的介质必鸡银充样全宣全费液体-甲醇,经过滤器过滤掉所含的杂质颗粒后,充入干气密封的前置缓冲液如审油物五检鱼腔,以保护干气密封的首采设航县密封端面不会被泵内刑土原齐般弱纪块守有脏的介质污染。
改造效果
P2202泵干气密封自2008 年10 月投用至今,运行情况良好,各项技术参数均在控制范围以内。
P2202泵干气密封控制系统仍有可改进之处:
(1)由于甲醇冲洗装置的介质含杂质颗粒物较多, P2202泵的前置缓冲液只有一路过滤器,当它堵塞时,必须停机清洗过滤哥量器。建议采用一开一备两个过滤器并联,当一路过滤器堵塞时,可以切换到另一路,而不会因此停机;也可在过滤器前加1个大的粗过滤口矿将病前行移促格器,延缓过滤器的堵塞。
(2)在P2202泵的平衡管处和缓冲液孔板后应各加装1块压力表,缓冲液和主密封气压力的调节都可以根据这两块压力表的值调到干气密封工作需要的理想状态。
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