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双端面泵用干气密封一．干气密封本体结构说明双端面干气密封可以看作介质侧和大气侧背靠背布置的两组单端面干气密封，在两组密封之间通入氮气作阻塞气体而成为一个性能可靠的阻塞密封系统，控制氮气的压力使其始终维持在比工艺介质压力稍高0.3MPa的水平，使其在大气与工艺介质之间起到阻隔作用。由于气体泄漏的方向总是朝着工艺介质和大气，从而保证了工艺介质不会向大气泄漏。在密封静环的端面上加工有均布的流体动压槽。特殊设计的槽型结构在使用条件下运转时所产生的流体动压效应，使动、静环间形成具有极高刚度的气膜，由气膜作用力形成的开启力与由弹簧和介质作用形成的闭合力达到平衡，使密封面分开3～5μm，在非接触状态下实现密封，使密封面在正常运转中不会磨损，保证密封在正常情况下能较长时间地稳定运行。由于干气密封在开停车时会产生接触磨损，因此干气密封的动环选用相对较软、具有自润滑性的碳石墨,而静环采用高硬度碳化硅陶瓷。该密封为整体集装式结构，出厂前已精密地装配成一体，通过定位块将动、静部分连接在一起，防止运输过程中零件之间相互碰撞造成的损坏。同时，安装时不需要分解，整体装入泵腔内后取下定位块即可，简便可靠且定位准确，避免了现场重新拆卸组装时引起的装配精度下降以及环境中的粉尘等杂质进入密封，从而更容易保证密封的使用效果。二.干气密封系统简要说明该密封设计有专门的控制系统，可保证干气密封长期可靠地工作在最佳状态。干气密封系统的测量仪表、过滤器、阀门均安装在现场的干气密封仪表盘上。操作人员能及时了解密封的运行清况，确保该系统的可靠运行。1.干气密封系统及原理干气密封系统主要功能：对干气密封工作气进行过滤处理，并对干气密封腔压力进行监测。系统工作流程图见P&I图从现场的氮气气源引出一路氮气0.8-1.0MPaG，经过截止阀V1、过滤器FL1（精度为1μm）、调压阀V2调节压力至约为0.7MPaG（高于密封腔内0.2-0.3MPa）作为干气密封的工作气体再经流量计FI101、单向阀V3，进入泵干气密封的密封腔。要求入口压力0.8~1.0MPaG，开启截止阀V1，调节调压阀V2至压力表PG101显示约为0.7MPa（干气密封工作压力）时将泵投入运行。进入密封腔的氮气压力始终维持在高于被密封介质压力0.2MPa以上，只能通过干气密封两个端面分别向介质端、大气端泄漏，并且泄漏量极小。从而保证在正常情况下，工艺介质对大气的零泄漏。出于安全考虑，系统在密封气入口前设有单向阀V3，当一级干气密封失效或氮气源短时压力低于被密封介质压力（可能直接导致一级干气密封失效，是绝不允许的）时，此时第二级干气密封起安全密封，工艺介质不会泄漏大气，实现安全停车。判断介质侧的两级干气密封是否工作正常，主要通过观察流量计（FI101）的流量变化。一级干气密封如果失效，流量将显著增大，此时第二级干气密封起安全密封，工艺介质不会泄漏大气。当第二级干气密封失效后，大量氮气将直接泄漏至大气，造成密封腔的压力显著下降，随之流量也会显著增大。只要流量显著增大，都意味着该密封的失效，操作人员应及时停泵，启动备用泵。2.系统参数要求及说明干气密封系统出厂时，各仪表、阀门均已调校好，现场安装时只需将系统所要求的配管接好即可。系统参数要求:系统所接入的氮气在密封腔入口处压力表（PG101）显示值必须达到约为0.7MPa（G），以保证正常差压值（0.2MPa以上）3．设计性能指标在正常操作条件下，该轴封可达到如下性能指标：工艺介质泄漏量:0ml／h；密封氮气消耗量:≈20Nl／h；干气密封功率消耗:＜0.25W／套；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。该干气密封的安装应严格按照使用说明书的要求进行。1.安装前对密封的检查干气密封在使用前可能存放了较长的时间，安装前需要进行密封的转动检查和浮动性检查。1.1动静环之间转动检查a.小心地取下安装定位块。b.将整套集装式密封的大气侧壳体方向朝下，垫高后置于清洁的装配平板上（轴套端部不可接触到平板）。c.按密封外部所标注的旋向转动轴套，如能自由转动认为合格。如感觉转动阻滞，可能是干气密封端面积聚了水气或油膜，需拆开作清洁。1.2浮动性检查a.用双手均匀的加力压下轴套，此时下端的密封受到压缩，上端密封受到卸载。b.放开双手，如轴套能迅速跟随弹起回复到开始的位置，即可认为正常。如弹起较慢或无法弹起，则应将密封分解作进一步检查。c.用双手均匀地拉起压套，此时上端密封受到压缩，下端密封受到卸载。d.放开双手，如轴套能迅速跟随弹起回复到开始的位置，即可认为正常。如弹起较慢或无法弹起，则应将密封分解作进一步检查。e.检查完成后，重新装上定位板。2.安装前的准备工作a.安装前应对封气管道进行吹扫，吹扫气体必须干净、清洁，保证管道内部不允许有任何杂质、颗粒存在。b.彻底清洁安装密封所经过的腔体及轴表面，不得有灰尘、油污等杂质。c.仔细检查安装密封所经过的腔体及轴的边缘，锐边应倒钝，表面不得有毛刺、划痕等缺陷。d.仔细检查密封壳体外部及轴套内部的0型圈，如有缺陷应及时更换。e.仔细测量密封腔的安装尺寸，确认密封腔与主轴的相对位置关系与图纸所标注相符。f.确认密封壳体上标注的旋转方向与主轴的旋向一致。g.适当抹少量硅脂润滑剂于O型圈外表面上，注意不可用黄油或其他润滑油类。多余的硅脂应该擦去，以防止在密封安装过程中润滑剂进入密封区域。3．密封的安装a.密封装入前注意其螺钉孔应与泵壳上的4个M20螺钉孔相对应，（如有管接头，位置应与泵体上进气管位置吻合）。b.由于密封为集装式结构，安装时可当作一个零件整体装入泵体。故可将密封的安装可作为泵的组装步骤中的一部分。c.密封装入轴上，固定好压盖与轴套后，取下3件定位块。d.（如有管接头，将管接头与进气管相连，锥管螺纹处可以用聚四氟乙烯生料带密封，但应注意管接头端部不可缠绕。）e.确认泵主轴和泵壳体都在正确的工作位置上。这是密封能否正常工作的基础。4．密封的拆卸a.（如有管接头，脱开管接头与进气管）。b.装上3件定位块。c.取下整套集装式密封。四．密封的操作与维护1.密封的失效值名称失效值氮气流量过高Q=200Nl/h（流量开关报警）压力过低P=0.5MPa（G）（压力开关报警）2.密封启动程序a.对干气密封的缓冲气所流经的相关管线用干净、干燥的压缩空气进行严格、彻底地吹扫，尤其注意清除净焊缝处可能留下的焊渣。b.干气密封控制系统通入缓冲氮气时，应缓慢开启入口截止阀V1，调节调压阀V2，观察压力表PG101的显示值该值应为约0.7MPa，若偏离该值，应微调调压阀。c.在通入介质使泵腔带压后，保持密封始终在带压状态，观察流量计显示值，此时流量计读数应为零，此即为密封的静压实验。如泄漏量超过5Nl/h，应停机检查，分析原因。d.按照泵操作说明启动泵。干气密封的氮气泄漏随着转速的增加而增加，泵进入稳定工况后，泄漏量应低于30Nl/h。3．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。一般应每天记录密封泄漏量。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：a.该干气密封是单向旋转的，因此应一定避免反向旋转。同时应避免在小于1000转/分的低速下长时间运转。这两种情况均有可能损坏密封。b.确保密封气的流量和压力的稳定。维持密封气的稳定和不间断是干气密封正常运行的基本条件。c.避免密封的负压操作，即要防止氮气的入口压力低于泵腔内压力。此时可能导致干气密封处于负压状态而使其介质侧端面打开，结果是工艺介质和氮气互串引起大量泄漏。d.随时监控密封泄漏量的变化情况。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，如工艺介质的波动、轴窜、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。e.过滤器滤芯颜色变深，表明过滤器已堵塞，应及时更换滤芯。五．密封的装运及存放整套密封应满足运输及经常搬运的要求。一般应放置于专门制造的结实的木箱中，并用泡沫塑料限位固定好。使用定位块除了安装的需要，另外一个重要的作是用防止运输过程中密封壳体和转子之间的移动碰撞。所以作为一套完整的干气密封无论是运输还是储存时必须安装定位块。储藏密封的室内温度最好在15-25℃之间，并远离热源如锅炉、换热器或直射太阳光。环境湿度应低于75%，建议在木箱中放置一包干燥剂。注意一定不能用带油的纸或布包装密封来防水。如长期不用，应用带弹性的聚乙烯薄膜密封箱体。如果泵停用时间过长，应注意密封端面可能被介质侵入。通常可试着手动盘车，如盘车困难，应该由专业人员拆开密封，检查端面并进行清洗。由于干气密封属于精密的高速旋转零件，装配关系较复杂且出厂前均经过了严格的性能实验。故非专业人员不可随意分解拆卸。干气密封的使用周期与储存的时间、使用时间及泵的运转情况都有关系。如存贮条件很好且泵运转较好，密封可存放2年并连续运转1年。但存贮条件不佳，或泵频繁开停、泵振动、轴的窜动、跳动超标，管道不清洁等均可造成密封寿命的缩短。