干气密封的结构及其在离心式压缩机中的流程介绍

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

第 1O期 史国力，等 ：干气密封的结构及其在离心式压缩机中的流程介绍 ·133·干气密封的结构及其在离心式压缩机中的流程介绍史国力 ，崔晓晓2(1．东华工程科技股份有限公司，安徽 合肥 230024；2．苏州国环环境检测有限公司，江苏 苏州 215129)摘要：本文阐述了干气密封的基本原理，并以某项目离心式压缩机带中间进气的串联式干气密封为例，说明了其内部结构和详细流程。与其他形式的密封对比，干气密封具有运行成本低、占地小、寿命长、无污染以及适用性强的优点，因而成为符合压缩机要求的理想密封形式。

关键词：离心式压缩机；干气密封；原理；优势中图分类号~TI-I452 文献标识码：C 文章编号：1008-021X(2013)ore 一0133—03近年来，我国建设了很多大型煤化工项目，都用到了离心式压缩机来压缩和输送气体。为了防止气体沿着压缩机轴端扩散和泄露，造成事故，必须利用密封措施来阻止泄露，保证设备的正常运行和安全生产，于是各种用于压缩机的密封形式就应运而生。

压缩机的密封通常可以分为四种，即：迷宫密封，浮环密封，机械密封和干气密封。前三种都是接触式密封，而干气密封是非接触式密封。干气密封由于其无可比拟的优点，逐渐成为压缩机密封形式的主流。

1 千气密封的结构和原理干气密封的结构大致类似，我们以某项目的干气密封为例说明。某项目中，甲醇合成气压缩机的密封就是采用某公司生产的串联式干气密封。该压缩机由沈鼓集团生产，全凝式透平驱动，分为新鲜段和循环段。新鲜段进口压力 5．3MPa，温度 30~C；出口压力 11．07MPa，温度 130cI：。循环段，进 口压力10．53MPa，温度4OoC；出口压力 11．1MPa，温度46.

8~C。组分主要是 CO与 H：，由于两者具有的可燃性爆炸性，不允许沿着轴端扩散到大气中。同时也不允许N：扩散到缸内，降低有效合成气的浓度。所以采用了带中间梳齿的串联式干气密封。

这种典型的干气密封包含了静环，动环组件，副密封0型圈，静密封，弹簧和弹簧座等。静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封 O型圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上的旋转环一一 动环组件配合 ，如图 1所示。

图 1 干气密封结构在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有如下方法：静环表面的平面度和光洁度很高，动环组件表面上有一系列的螺旋槽，如图2和图3所示，随着转动，气体被通过内泵效应向内送到螺旋槽的根部 J，根部以外的无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离，保持一个很小的间隙，一般为3I-tm左右。当由气体压力和弹簧压力产生的闭合压力与气膜开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。当一侧压力变化时，平衡被打破，端面间隙会随之变化，内部的气体量也随着间隙的大小而变化，直到建立新的平衡呤】。这个机制将使动环组件和静环之间的气膜在一般的动力运行条件下端面能保持分离，不接触，不易磨损，延长了使用寿命。

收稿日期：2013—07—29作者简介：史国力(1980一)，毕业于天津大学，硕士，东华工程科技股份有限公司工程室工程师，主要从事煤化工项目的设计与管理工作。

第 1O期 史国力，等：干气密封的结构及其在离心式压缩机中的流程介绍 ·135·与二级密封端的气体混合成二次泄露气，安全排放；另一部分经过后置迷宫的后端，通过轴承回油放空孔就地排放大气，此部分气体是为了阻止润滑油污染密封端面，如图4。

2．4 火炬气(一级泄露气)流程高低压端的一级密封气的泄露气和大部分二级密封气混合后，组成一级泄露气，经过孔板，流量计后，放火炬。孔板起节流作用，当一级密封损坏，大量气体泄漏时，流量计输出增大。联锁设置高高报警和停车。

2．5 二级泄露气流程少量缓冲气和大量的隔离气，经过密封后，混合成二级泄露气，由于缓冲气和隔离气都是氮气，所以直接排人大气。

3 干气密封的比较优势相比较其他的接触式密封形式，干气密封具有显而易见的优势。主要体现在如下几个方面。

(1)能耗低。干气密封的功率仅相当于其他密封功率的不到 10％，同时由于没有润滑油系统，也极大地减少了大量的设备成本及其维修维护成本。

维护方便。

(2)寿命长。由于干气密封是非接触密封，理论上可以认为寿命是无限长的。就目前的技术而言，接触型密封的平均寿命约为半年，而干气密封的寿命为 3—5年。

(3)占地小。由于采用了集成化装置模块技术，比起带有润滑油系统，含有大量设备的接触型密封来说，大大减小了占地的空间。该项目的干气密封的大小仅为 2m 1．3m 2m。

(4)无污染。由于没有润滑油系统，因此也不存在对大气和周围环境的油污染。同时，少量泄漏的合成气也被输送到火炬点燃，变成 CO 排放。直接对大气排放的是 N 。因此它是一种干净环保的密封技术。

(5)适用范围广。从理论上，干气密封可以用于任何旋转的设备上。就离心压缩机而言，具有双向螺旋槽的干气密封适用于低压离心压缩机，单向螺旋槽的干气密封适用于高压和中压的离心干气密封。因此，干气密封可以适用于几乎任何压力等级时的压缩机轴端密封。

4 结语独特的优势，使干气密封的到了长足的发展。

化工行业的不断进步，以及人类对环保的重视程度越来越高，对密封提出了更加苛刻的要求，这也会进一 步促进干气密封的应用。

参考文献[1]王玉华，姜大任．螺旋槽干气密封和双向槽干气密封的简要比较[J]．风机技术，2008，(2)：35.

[2]刘振辉．干气密封技术及在循环氢压缩机上的应用[J]．石油化工设备技术，2005，26(5)：35—37.

[3]张剑慈．干气密封的特性及其应用 [J]．浙江化工，2004。35(11)：28—29.

(本文文献格式：史国力，崔晓晓．干气密封的结构及其在离心式压缩机中的流程介绍[J]．山东化工，2013，42(1 0】：133—135．)(上接第 132页)4 结束语氯乙烯合成转化器的泄露严重影响PVC生产企业的平稳运行和设备维修成本。在生产中，采用优化混合脱水工艺、保证循环热水的水质、强化混合脱水和转化器温度控制的操作、严格转化器制造工艺，选用高效缓蚀剂的方法，可有效地防止转化器列管外壁的电化学腐蚀、内壁的酸性腐蚀、管子胀口松动间隙腐蚀、应力腐蚀等引起的腐蚀泄露。

参考文献[1]梁锡伟，梁艳，张利军，等．电石法PVC生产技术开发和应用[J]．中国氯碱，2006(6)：6—8.

[2]郑石子，颜才南，胡志宏，等．聚氯乙烯生产与操作[M].

北京：化学工业出版社 ，2007.

[3]邴涓林，黄志明．聚氯乙烯工艺技术[M]．北京：化学工业出版社，2007.

[4]赵晓焕，刘红松．转化器腐蚀的控制措施[J]．聚氯乙烯，2009，37(2)：37—39.

[5]李春杰．盐酸腐蚀低碳钢的动力学研究[J]．大庆石油学院学报 ，1999，23(3)：28—30.

[6]刘红松．氯乙烯转化器腐蚀的原因及对策[J]．中国氯碱，2009(8)：31—33.

[7]薛之化．电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理[J]．中国氯碱 ，2011(2)：25—31.

[8]黄业荣，方益三，夏春兰，等．H一93氛乙烯转化器循环冷却水缓蚀剂研究[J]．聚氯乙烯 ，1998(5)：22—25.

[9]李欣平，张绍辉，李亚平．转化器新型冷却剂的应用[J].

聚氯乙烯，201l，39(10)：16—17.

(本文文献格式：安永太，李连平，李广伍。等．氯乙烯合成转化器的泄漏分析及防护 [J]．山东化工，2013，42(1O)：130—132。135．)