芻議干氣密封技術在離心壓縮機的運用

楊斌

摘 要:通過對干氣密封技術的結構以及工作的原理等基本狀況進行分析,在此基礎之上將干氣密封技術應用到離心壓縮機上,最后通過對離心壓縮機中干氣密封故障的介紹,了解了干氣密封技術在離心壓縮機的運用狀況,為相應干氣密封技術的運用提供了借鑒的經驗。

關鍵詞:干氣密封技術離心壓縮機運用

中圖分類號:TH45 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0109-01

干氣密封是從20世紀60年代的末期,通過氣體動壓軸承為基礎完善和發展起來的一種創新的非接觸式密封技術。干氣密封技術以流體動力學的原理為發展的理論依據和基礎,通過在密封技術的頂端設置動壓槽,實際上也就是實現了密封的非接觸運行體系。干氣密封技術主要為了實現高速離心壓縮機軸封問題而導致的,由于干氣密封技術的非接觸模式,由此密封的摩擦副材料基本上沒有收到PV值限制,由此適用于高速、高壓設備的軸封。

干氣密封技術的逐漸發展和持續變化,干氣密封技術的應用十分廣泛,隨著干氣密封技術在離心器和攪拌器上的使用。總之,在機械密封的狀況下都可使用干氣密封技術,相對于機械密封而言,干氣密封具有一定的優勢,其主要表現在:密封所使用的時間較長,運行較為穩定可靠,密封所消耗的功率較小,約為接觸式機械密封的5%。與非接觸式的其他密封方式相比,干氣密封氣體的泄露數量較小,可實現零介質溢出。實現了科學而環保的密封技術應用,同時由于密封技術簡單可靠,由此在干氣密封技術的應用中并不需要進行專門的維護。

1干氣密封結構和工作原理

一般的干氣密封技術是由旋轉環、靜環彈簧、密封圈、彈簧座以及軸套等幾個部分構成。在對機械的密封表面實行了研磨以及拋光處理,同時在密封面上加上了具有特殊作用的流體動壓槽。干氣密封摩擦面槽型有單向、雙向以及T型槽等幾種類型,單向螺旋槽是將最大化的流體氣膜剛度和軸承能力,螺旋槽的荷載能力將降低在瞬態或者變動等狀況的動態表面接觸風險,而螺旋槽的內泵效應則是實現這種性能的關鍵。對于高壓力以及低分子量氣體以及機械的喘振來說,機械的干氣密封性能十分重要。因此有效降低了機械運行間隙的概率和可能性,因此也增加了雙向槽的穩定性能。使用雙向型密封槽可提升95%升力和氣膜剛度,為了優化干氣密封技術的性能,同時也可將螺旋槽內泵動效應在雙向槽中的設計使用。

2干氣密封在離心壓縮機設備上的運用

干氣密封的串聯式結構,中間部分為迷宮密封。主要的密封氣體主要壓縮機出口的工藝介質,次要的密封氣體和隔斷氣體使用外部供應的氮氣。主要的密封氣體經過了過濾,實際的過濾精度是2Lm。機械密封氣的供給壓力和遠程控制閥實現了相應的控制和調節,而次要的密封氣體和機械的隔離器一般是根據離心壓縮機系統內部的智能調節閥開展調節和控制,從而確保了機械系統的正常運行所需求的密封氣壓力和密封氣流量。還應通過孔板形成的壓力差值信號進入了聯鎖的保護系統,二級的泄露的密封氣可直接排放到大氣當中。這一系列的干氣密封技術首先應通過實際的試驗,試驗成功后才可正式使用到相應的系統中去。

3干氣密封故障

3.1 干氣密封磨損,壓縮機的振動將升高

在干氣密封遭到損壞之前,軸振動的干氣密封泄漏的量都很正常,而干氣密封在損壞之后,軸振動干氣密封泄漏量將增加,由此軸振動也將超標。根據干氣密封的實際特征,干氣密封的損傷大多是由于密封介質反轉、帶液、低速運行和密封介質臟污造成的。而壓縮機損壞的原因反轉、反壓以及低轉速等損壞和故障的原因相對容易排除,這種損傷的原因主要應判斷密封氣的質量,若是密封氣冷凝帶液,或者密封氣中摻入了其他沸點較高的介質,導致干氣密封動靜環無法具有有效的動壓潤滑,致使非接觸式的密封轉變為了接觸式的密封,然而密封的摩擦熱量又難以到處,從而導致了密封面的快速磨損,甚至造成動靜環的迅速破壞,影響到轉子動態平衡,導致壓縮機的異常振動。

3.2 干氣密封面的磨損

在對相應干氣密封壓縮機進行檢查和維修當中,壓縮機進行油運,外供氮氣突然停止,同時由于缺少干氣密封的實際操作經驗,油運沒有完全停止,當油運合格后,正常啟動壓縮機,則檢測到密封的泄露超過了標準的值。通過對干氣密封進行解體檢查后發現密封面存在磨損的現象,干氣密封面的損壞是由于外供氮氣的停止,從而導致干氣密封的隔離氣的中斷,軸承箱內部的潤滑油進入到了密封墻內部,進入到了密封面內部,由此導致了離心壓縮機啟動后造成密封面的磨損。

參考文獻

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