3干气密封的原理及应用

干气密封的原理及应用成都一通密封有限公司成都一通密封有限公司离心压缩机轴封常见结构型式轴端密封梳齿密封浮环密封机械—浮环组合密封机械密封碳环密封干气密封结构简单价格低廉承压低泄漏大适应性强结构简单性能稳定油气压差小密封油内漏油站复杂油内漏量小性能稳定结构复杂受PV值限制油站复杂密封性好泄漏量小性能稳定结构复杂受PV值限制油站复杂剖分结构方便安装逐级降压承压低功耗小寿命长泄漏小适用范围广环保系统简单成都一通密封有限公司干气密封发展史干气密封发展史国外发展上世纪六十年代未约翰克兰研制并试验出圆弧面螺旋槽非接触式机械密封上世纪六十年代从气体润滑轴承理论基础上发展而来上世纪七十年代，第一台干气密封在离心压缩机上成功应用上世纪八十年代未，API617第5版中首次认可了干气密封，推动了干气密封的发展。上世纪九十年代，国外干气密封快速发展，几乎为离心压缩机标配。取代了传统密封国外现状：压力接近50MPa，轴径350mm，转速近60000r/min。国内发展90年代初年石油大学顾永泉、王建荣等首先研制和试验了泵入式圆弧槽气体端面密封并获国家专利。1996年，天津鼎名研制的第一台国产干气密封在巴陵石化成功应用。2001年，成都一通首台干气密封成功应用于大庆石化化工一厂。21世纪，国内干气密封技术快速发展，基本取代了进口干气密封，国产化率超过90%。2008年，国内自主知识产权的首台高压密封在大庆炼油厂成功应用，压力：17.4MPa。国内现状：压力：17.4MPa，轴径350mm，转速：50000r/min。成都一通密封有限公司干气密封的优点不受PV值的限制无复杂的密封润滑油系统使用寿命长，减小停车次数，运行成本低完全避免了介质被油污染的可能密封泄漏量小非接触运行，功耗低操作维护简单，可靠性高成都一通密封有限公司干气密封工作原理——非接触性动画演示成都一通密封有限公司干气密封工作原理——自动补偿功能动画演示成都一通密封有限公司干气密封动压槽槽型单向槽双向槽成都一通密封有限公司影响干气密封性能的主要参数影响因素结构参数动压槽形状动压槽深度动压槽数量、宽度、长度操作参数密封直径、转速介质压力介质温度、粘度成都一通密封有限公司离心压缩机干气密封的典型结构离心压缩机用单端面干气密封(YTG801型)离心压缩机用双端面干气密封(YTG802型)离心压缩机用串联式干气密封(YTG803型)离心压缩机用串联式干气密封(YTG804型)干气密封典型结构成都一通密封有限公司单端面干气密封-YTG801适用介质：空气、N2、CO2、蒸汽等对环境无污染介质。压力：负压~高压。优点：结构紧凑，操作简单，性价比高。缺点：只有一套动密封，无安全密封，安全性差。成都一通密封有限公司双端面干气密封-YTG802该类密封一般采用氮气作为阻封气体。压力：负压~3.0Mpa。优点：可以保证工艺介质零泄漏。缺点：会有微量的氮气进行工艺。成都一通密封有限公司串联式干气密封-YTG804该密封适用于所有输送有毒、易燃易爆介质的压缩机。压力：负压~高压。优点：安全性、可靠性高，保证工艺介质不往大气泄漏，同时氮气不进入工艺流程。缺点：有少量工艺气损耗，结构复杂，成本较高。成都一通密封有限公司串联式干气密封-YTG803与YTG804形特点基本相当有,如下区别:适用于压缩机密封腔体紧张的场合。适用于密封气比较昂贵，需要回收的场合。典型应用于LNG行业冷剂压缩机。成都一通密封有限公司隔离密封结构对比碳环密封结构特点：耗气量量小，相同轴径下耗气量仅为梳齿密封的30%~50%。结构复杂，安装要求较高。使用寿命五年以上。梳齿密封结构特点：耗气量较大。结构简单，安装要求低。非接触运行，密封寿命理论上无限制。隔离密封——碳环密封隔离密封——梳齿密封成都一通密封有限公司干气密封的设计——用户关注用户关注点使用寿命增强气膜刚度，提高抗干扰能力能源消耗降低能耗，提高经济性、环保性刚漏比成都一通密封有限公司干气密封的设计——材料选择材料选择摩擦副动环静环密封圈常规工况高压、低温碳化硅、氮化硅、碳化钨特种石墨、碳化硅+DLC涂层氟橡胶、全氟橡胶等弹簧蓄能密封圈、防爆橡胶圈成都一通密封有限公司干气密封的设计——定心方式容差带定心O形圈定心成都一通密封有限公司干气密封的设计——传动方式拨叉传动摩擦阻力传动销钉传动成都一通密封有限公司干气密封的设计——高压浮动圈方式一方式二方式三成都一通密封有限公司干气密封的设计——流体动力学分析成都一通密封有限公司干气密封的设计——应力、应变计算静环应力动环应力动环应变静环应变成都一通密封有限公司干气密封的设计——温度场分布动环温度场分布静环温度场分布成都一通密封有限公司干气密封的设计——热力偶合变形动环热力偶合变形静环热力偶合变形成都一通密封有限公司干气密封系统设计一级密封进气单元过滤控制气体增压单元气源预处理单元主系统精过滤单元气体加热单元流量控制单元泄漏排放监控单元监控一级泄漏排放监控单元二级泄漏排放监控单元缓冲气、隔离气进气单元过滤控制成都一通密封有限公司干气密封系统设计二级密封气管路隔离气管路密封气进气密封气过滤减压成都一通密封有限公司干气密封系统设计成都一通密封有限公司干气密封系统设计——增压泵特点：低压气体（驱动气）作用于大活塞上，该力通过活塞杆传递给小活塞，为了保持力的平衡，小活塞头气体被压缩增压。通过一个两位四通气控阀，能够实现增压泵连续工作。增压比等于大塞面积与小活塞面积之比。特点：电机驱动替代气体驱动因其要将电机的回转运动转换为活塞的往复运动，故其动力机构复杂，监控比气动增压泵复杂。外形及尺寸都比气动增压泵大很多。成都一通密封有限公司干气密封系统设计——气体加热单元电器元件为主要受压元件电热元件与介质接触，易腐蚀电热元件断流易产生高温，安全性稍差电热管如出现爆管，易出现安全问题完全符合国家标准，可按容规监督检验电热元件只给油接触，不腐蚀，寿命长电热元件的热量是通过热媒传递给换热管的，因此即使发生断流，换热管的加热温度也在温度保护范围内，防爆安全性能更加可靠。直接加热间接加热成都一通密封有限公司干气密封系统设计——预处理脱液系统成都一通密封有限公司干气密封系统设计——预处理增压加热系统增压系统增压加热橇电加热器成都一通密封有限公司干气密封试验API617、JB11289-2012及企业标准。试验标准所有出厂的用干气密封必须测试，测试合格方可出厂。质量控制静压试验、超速试验、动平衡试验、低速低压试验、运转试验、停试验、确认试验及客户要求的特殊试验试验内容成都一通密封有限公司干气密封发展方向大轴径、高压力高参数硬对硬低泄漏远程在线监测、智能化一键启机高智能成都一通密封有限公司