浅谈干气密封在离心压缩机上使用性能的影响因素

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陕西陕焦化工有限公司的20Okt·a- 焦炉气制甲醇装置于2011年 6月建成投产，其中甲醇装置循环气压缩机为合成的主要动力设备，属于全厂的关键设备。在设计时，由于工艺介质危险程度高，密封要求性能稳定，公司选用了天津新技术产业园区约翰克兰鼎名密封 (天津 )有限公司的干气密封系统，压缩机为沈 阳透平机械股份有 限公司设计的 3BCL529循环气气压缩机组，汽轮机驱动。压缩机为-缸三段九级型号为 3BCL529，介质为循环气与新鲜气，最大流量566731Nm。·h-，进口压力 2.1MPa，出 口压力 5.6MPa，- 阶临界转速3934.5r·min～，二阶临界转速 14196.5r·min～，调速范围 8000～10290r·min-，进口介质温度 40℃，出口介质温度 102.20C，额定功率 7664kW。

1 干气密封的原理当端面外侧开设有流体动压槽(2.5～1O In)的动环旋转时，流体动压槽把外径侧(称之为上游侧 )的高压隔离气体泵人密封端面之间，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-层气膜(1 3 m)，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。

2 影响干气密封性能的因素2.1 干气密封的结构对其性能的影响在干气密封端面开设任何形状的沟槽，都能产生动压效应。对数螺旋槽产生的流体动压效应最强，用这种形状的沟槽作为干气密封动压槽而形成的气膜刚度(气体压力梯度和气体厚度的物理量)最大，干气密封的稳定性最好。干气密封流体动压槽深度与气膜厚度为同-数量级时的气膜刚度最大。在实际应用中，干气密封的动压槽深度-般为3～10 in。

在其余参数确定情况下，干气密封的动压槽深度有- 最佳深度值。在有限单元内也不可能开设无限多个动压槽。干气密封动压槽宽度越宽，气膜刚度越大，但在有限单元上，动压槽数量与动压槽宽度是-对矛盾 ，实际上也不可能开设很长，这既要考虑密封腔尺寸，又要考虑动环的材质强度。

2.2 干气密封安装对其性能的影响干气密封安装的好坏直接影响其运行好坏，在安装过程中，作业人员必须穿戴干净手套，通过用净化空气吹扫的方式保证密封腔干净、干燥，保证安装环境的清洁。对于单向旋转密封，密封的安装方向极为重要，如果安装错误，使动环反向旋转，就会造成密封面损坏，使整套密封失效报废。在干气密封的安装过程中要清洗所有进气管路及机壳上进出气孑L，检查是否有粘附物和划痕，特别是与静密封 O形圈相配合的部位是否有缺陷，必要时修整，并将其作者简介：李振东(1984-)，毕业于西安科技大学，现在陕焦化工有限公司从事化工生产管理工作，E-m l：18992312859###163 m，电话：18992312859收稿日期：2013.02-20第 5期 李振东：浅谈干气密封在离心压缩机上使用性能的影响因素 53安装密封的有关部分均匀地涂上-薄层润滑脂，安装干气密封时须用专用润滑脂和防咬合剂(少量使用，过多的油脂和防咬合剂将使密封性能恶化)。在压缩机上安装主密封部分时，应先将其集装成集装式主密封”，然后再安装，装O形圈前应先在其表面涂-薄层润滑脂，特别是压缩机上、下盖密封面。

2.3 密封气对其性能的影响干气密封系统不但要求密封气源干净、干燥，而且要求密封气压力和流量稳定。各密封气源使用专线，严禁和其他工艺介质管线或蒸汽管线连接，防止连接隔离阀不严或者误操作导致介质互窜。密封气在进入密封前必须设置气源缓冲罐、粗过滤器、精过滤器，运行过程中对缓冲罐定期切水，定期更换粗精过滤器，保证密封气内杂质含量不超过规定值。

使用机组出口介质作为主密封气的干气密封，在运行过程中要加强机组人口分液罐的切液，保证进入机组的气体不含液相，适当地提高主密封气温度，可以使密封气中的凝液气化，降低或避免凝液的产生，但是提温过程中要注意密封材质所承受的极限，过高的温度会造成动环变形，引起密封泄漏。

2.4 开停车过程对其性能的影响开机必须避免在低于 l O00r·min 下连续运转，在此转速下，密封的动、静环在补偿元件的作用下处于接触状态，运行时间越长，密封面的磨损也就越大。为保证干气密封的长周期运行，机组应该避免长时间在最低转速下运行。润滑油投用前，必须先通后置隔离气至少 lOmin，且在正常运行中不可中断；压缩机停车后，后置隔离气必须在润滑油停止供给