脱气方法及工作原理

动态顶空脱气

顶空法脱气原理是通过一定的手段（搅拌等）使得油中溶解气体在气液两相达到分配平衡，通过测试气相中的各组分浓度，并根据平衡原理导出的奥斯特瓦尔德（Ostwald）系数计算出油中溶解气体各组分的浓度。奥斯特瓦尔德系数定义为：

k i=C oi

（1）

式（1）中C oi和C gi分别为平衡条件下溶解在油和气相中组分i的浓度；k i表示组分i的奥斯特瓦尔德系数。

对于一个确定的油样来说，脱气完成时（气、液两相浓度比达到平衡）分离出的待检测气体的浓度越高越好，这样有利于仪器的检测。同时，完成脱气所需要的时间越短越好，可以缩短检测间隔，也就是说顶空脱气装置所能达到的脱气率和平衡时间很重要。

脱气率定义为：

ηi=U gi

（2）

式（2）中U gi和U oi分别为脱出气体中某组分气体的浓度和油样中某组分气体的原有浓度。

为了讨论顶空脱气技术脱气效率（包括脱气率和平衡时间）的影响因素，建立模型，如下图1所示，在一个密闭的容器中，下部为待脱气油样，上部为气室（进油样前使用高纯N2吹扫），油中溶解气体在自由扩散和搅拌等扰动的作用下，通过油与顶部气体的接触面进入顶部气室，逐渐趋于平衡。

图1 顶空脱气模型

不考虑搅拌的情况下，溶解在油中的气体逸出到顶空的过程主要是依靠分子热运动的自由扩散，根据菲克定律（扩散通量与截面处的浓度梯度成正比），气体分子逸出的速度与油面和顶空界面两侧的浓度差成正比（气体由溶解态到游离态的自由扩散过程比较缓慢，假设短时间内是稳态扩散），而逸出的阻力来源于油液对于气体分子的溶解吸附，基于这两个基本假设，界面处气体分子的传递速率方程即气室气体分子物质的量的变化率方程为：

dn gi

= C oi t?k i C gi t?D i（3）

式（3）中n gi表示气室内气体组分i的物质的量；C oi t和C gi t分别代表t时刻油液中气体组分i的浓度和气相气体组分i的浓度，kmol/m3；k i为奥斯特瓦尔德系数；D i表示气体组分i 由界面逸出到气室的扩散系数，它是温度、压力、界面面积的函数，在引入搅拌等扰动时，需要引入修正。

油样体积一定，则气体组分i的总的物质的量守恒，即：

U oi V o=C oi t V o+C gi t V g（4）

式（4）中V0和V g分别代表油样和气室的体积；C gi t=n gi/V g，联立式（3）、（4），并考虑初始条件t=0，n g=0，可以得到气室内气体组分i的物质的量随时间的变化关系：

n gi=

U oi

+k i

V g

1?exp? ?t?1

k i

?D i

（5）

由式（5）可以得到，当t→∞时，气室内气体组分i的平衡浓度：

C gi=

U oi

k i+V g

（6）

该结果与实际结果一致，说明模型与实际情况在一定程度上吻合。

对于一个特定的顶空脱气装置来说，理想情况下的脱气模型应该如图2所示。随着脱气时间的增加，气室内某组分气体的浓度不断升高，直至趋于一个稳定的值，增长率随着脱气时间的推移逐渐降低（当然装置和参数不同，得到的曲线也会不同，但是整体趋势应该是与理论模型保持一致的）。一般气室浓度为理论平衡浓度的90%即可视为气液两相已经达到平衡，假设定义C gi t=1?e?2.5C gi时的时间为平衡时间τ，即：

τ=

2.5

+k i

V g

?D i（7）

图2 脱气模型

从式（6）、（7）可以很明显地看出，平衡浓度只与油样中某组分气体的原有浓度以及气室和油样的体积比有关系，适当减小V g/V0，可以提高平衡时刻气相浓度，获得较高的脱气率；脱气装置的具体结构（气室体积和油样体积）决定了平衡所需的时间，气室体积和油样体积越小，达到平衡所需的时间也就越短。因此，在满足气体检测仪所需气样体积的前提下，应尽量减小脱气瓶的尺寸，选择合适气室和油样的体积比，这样就可以得到相对较高的脱气效率（高的脱气率和短的平衡时间）。

真空脱气

早在20世纪70年代，我国大部分技术人员使用真空脱气的方法，此方法使用的脱气装置种类比较繁多，如较早的饱和食盐水真空脱气法、薄膜式真空脱气发、水银托普勒泵法，以及华东地区研制的变径活塞式真空脱气法。其中，只有水银托普勒泵法使用简便、脱气效率好、测定精度高，为此，国际上以此法作为仲裁方法。

不论使用哪一种真空脱气方法，其原理都是将脱气室抽成真空，且要求真空度尽可能高，系统密封性好，油样从常压下进入真空状态的脱气室时，由于压力差的改变，溶解在油中的气体组分因减压释放出来，因此，每一种真空脱气方法都存在一个脱气效率的问题，对每一个真空脱气装置都要定期进行脱气率的实测。

尽管真空脱气装置有多种不同的型号，但都可以运用分配定律推导出来的理论脱气率作为指导来检查或评价装置的脱气效率及其影响因素。对于某种真空脱气装置，其脱气用的真空室容积V g已定，若脱气用的样品体积为V0，根据分配定律和物料平衡原理可以推导出真空脱气装置对不同分配系数（K i）气体组分的理论脱气率（E i）的计算公式：

E i=

1+K i×V0

V g

从式子不难看出，E i=1时，表示完全脱气，脱气率为100%；E i<1时表示脱气不完全。而实际上，E i总是小于1的，因为K i和V0不会为零，除非V g→∞，但实际上这是难以做到的，真空室体积不可能无限大，因此，真空脱气装置对每种气体的脱气率不可能达到100%。

评价一种真空脱气装置的脱气效率，既要看它的一次脱气的理论脱气率是否满足对分配系数大的气体组分的脱气程度的要求（如对乙烷，E i>90%），还要看它的实际脱气率是否与理论值一致。

干气密封基本原理及投用步骤Word版

１、干气密封基本原理干气密封动静环表面平面度和光洁度很高，动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽，随着转动，气体被内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用，从而加大开启静环与动环组件的能力。反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝，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3微米左右。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。２、干气密封投用步骤注意事项：ａ、严禁在不投用干气密封的情况下，打开压缩机的出入口阀。ｂ、干气密封应依次投用一级密封气，二级密封气，后置隔离气。ｃ、严禁在不投用干气密封的情况下，启动压缩机润滑油泵。ｄ、必须确保排放火炬和放空的背压小于进入干气密封的密封气压力。ｅ、在开机后应尽量避免在干气密封在低于3000转以下长时间运行。ｆ、严禁在增压泵活塞杆漏气大于50KPａ的情况下启动增压泵。步骤：干气密封系统安装后，在一级，二级，后置隔离气入口法兰端口处接上洁净的仪表风或低压氮气连续吹扫4～6小时以上，直到用细纱漂白布贴近六个出口吹扫5分钟以上，用眼仔细观察确无灰尘、油污、水分等杂质为合格。吹扫干净后关闭所有阀门，处于待命状态。打开系统所有常开取压阀，投用现场压力表、变送器、压力开关，液位计等并检查各管线，活接头连接情况。打开低压N气去干气密封系统阀门，充分脱液后进行氮气置换，时间为

四小时，并通过一级密封气和平衡管差压控制阀调节一级密封高低压端流量不低于１１７Nm3/h（柴油不低于２５０Nm3/h）二级密封高低压端流量不低于２．９Nm3/h（柴油不低于６．５Nm3/h）排放火炬流量７－１１Nm3/h,（柴油５－８Nm3/h），并通过自力调节阀使阀后压力不低于0.185MPａ（柴油0.1 MPａ）后置隔离气高低压端,流量不低于42.81 Nm3/h，（柴油15 Nm3/h），并通过自力调节阀使阀后压力不低于0.068MPａ（柴油不低于0.01 MPａ）。待一级密封气高低压流量表为0时，打开压缩机底部排液阀进行置换并气密。在此换过程中

大罐抽气装置

H-SONG型大罐抽气装置青岛汇森能源设备有限公司原油在集输处理、储存过程中，原油中的较轻组份大量挥发，在造成天然气资源的浪费的同时，还对大气环境造成污染。如果对这些组份加以回收，不仅增加了油田的天然气产量，又节约了资源防止了油罐顶挥发出天然气对大气的污染，保护了环境，同时又减少了油罐火险因素，增加了油气集输的安全。早期大罐回收装置采用皮囊控制系统，通过气包的位置变化信号来控制压缩机的运行，这种控制系统自动化程度低，受气象环境干扰，刮风、下雨等会直接影响到行程开关的正常运行，导致压缩机不正常启停。后来在实际运营过程中不断积累经验，对控制系统进行自动化改进，撤掉气包，控制系统采用差压变送器，接触器和电接点压力表等组成。这种控制方式，压缩机启动频繁，压力波动大。由于频繁启动，压缩机与油泵的磨损都很大，大大减少了设备的使用寿命;压力波动大，经常造成差压变送器的损害，而且管网出口压力波动也很大。为了改善这些缺点我们针对以上问题，采用PID自整定调节仪、八路报警仪及变频器组成的集成控制系统，有效的改善了系统运行工况。一. 系统原理系统采用模拟人工智能调节技术，变频器控制压缩机的排量，使之随油罐挥发气的脉动变化而变化，使密闭油罐始终保持在微正压下安全运行。通过油罐烃蒸汽回收工艺密闭处理原油，在大罐顶部呼吸阀上引出收气管路，用螺杆压缩机对大罐进行抽气，收集的天然气、轻组分经冷却、分离、压缩后外输。为了安全生产，油罐气由引压管进入一次仪表微差压变送器，输出4-20mA信号，随着油罐气的变化软启停压缩机，根据气量变化调节压缩机转速。当第一台压缩机变频运行，气量增加时，压缩机运转频率达到50Hz，不能达到控制要求时，自动切换到电网工频运行，第二台压缩机软启动变频运行。当油罐压力到500Pa时，自动报警，压力为1000Pa 时，罐顶微压安全阀放空;压力达到2000Pa时，罐顶上原有的液压安全阀放空。当油罐气量减少，第一台工频运行的压缩机停运，保留第二台压缩机变频运行;当油罐气量继续减少，油罐压力下降到150Pa时，自动报警，自力式补气调节阀自动打开，进行补气;当气量继续下降到100Pa时，自动报警，停机;当压力回升到450Pa时，自动起机收气，始终稳定油罐压力在300~350Pa确保油罐安全。该系统具有造价成本低，无需编程。根据罐顶挥发天然气量的多少，随意调节压力，控制压缩机的运行，具有运行平稳，控制精确，自动化程度高，维护方便等特点。整套自动控制系统以PID自整定调节仪和变频器为核心，附以其它的保护电路和报警电路，见图1 控制系统组成框图。 (一) 保护装置保护系统主要由三部分组成，当其中的任何一部分达不到要求时，系统都不会工作。 1. 来气压力的低压保护系统:此保护采用双重保护装置，由差压开关保护和差压变送器与PID自整定调节仪构成的保护系统，以差压变送器与PID自整定调节仪构成的保护系统为主，其工作原理如下:PID自整定调节仪为下下限报警，将两个下下限报警分别设置为停止压力和启动压力，启动压力大于停止压力，此两个压力由PID自整定调节仪设定好，差压变送器接收到的压力信号转变为电信号，传输到PID自整定调节仪，当压力大于启动压力时，设备启动;当压力低于停止压力时，设备停止工作。差压开关的压力动作点略低于停

干气密封的工作原理和特点

干气密封的工作原理和特点干气密封是一种新型的非接触式轴封。干气密封在结构上与普通的机械密封基本相同，重要的区别在于干气密封其中的一个密封环上面加工有均匀分布的流体动压槽。运转时进入槽中的气体受到压缩，在密封环之间形成局部的高压区，使密封面开启，从而能在非接触状态下实现密封。干气密封与普通的机械密封相比主要有以下的优点：（1）省去了普通密封油系统以及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。（2）大大减小了计划外维修费用和生产停车。（3）避免了工艺气体被油污染的可能性。（4）密封气体泄漏量小。（5）维护费用低，经济实用性好。（6）密封驱动功率消耗小。（7）密封寿命长，运行可靠。该压缩机采用的是GCTL01/L99型带中间迷宫的串联式干气密封，是干气密封中安全性、可靠性最高的一种结构。这种结构可保证工艺介质不会泄漏至大气环境中，同时可以保证干气密封引入的外部气源氮气不会漏入工艺介质中。串联式干气密封相当于前后串联布置的两组单端面干气密封。第一级干气密封为主密封，基本上承受全部压差；第二级干气密封为辅助安全密封，正常运行时在很低的压力下工作，当第一级密封失效时，第二级密封可以迅速承受较大的压差，起到密封作用，同时可防止一级密封失效时工艺气体大量向大气环境中泄漏，保证机组安全停车。大气端的隔离密封可避免轴承箱中的润滑油汽进入干气密封区域，保证干气密封在洁净、干燥的环境中运行。为了保证干气密封运行的可靠性，每套密封系统都配有与之相匹配的监测、控制系统，其作用是一方面为干气密封提供干净、干燥的气源。另一方面对干气密封的运行状况进行实时监测，使密封工作在最佳状态，当密封失效时系统能及时报警。监控系统对密封是否正常运行的监测主要是通过对泄漏气体的流量及相关压力的监测来进行的。

凝汽器工作原理

凝汽器工作原理凝汽器：使驱动汽轮机做功后排出的蒸汽变成凝结水的热交换设备。蒸汽在汽轮机内完成一个膨胀过程后，在凝结过程中，排汽体积急剧缩小，原来被蒸汽充满的空间形成了高度真空。凝结水则通过凝结水泵经给水加热器、给水泵等输送进锅炉，从而保证整个热力循环的连续进行。为防止凝结水中含氧量增加而引起管道腐蚀，现代大容量汽轮机的凝汽器内还设有真空除氧器。凝汽器的主要作用： 1）在汽轮机排汽口造成较高真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高循环热效率； 2）将汽轮机的低压缸排出的蒸汽凝结成水，重新送回锅炉进行循环； 3）汇集各种疏水，减少汽水损失。 4）凝汽器也用于增加除盐水（正常补水）表面式凝汽器的工作原理：凝汽器中装有大量的铜管，并通以循环冷却水。当汽轮机的排汽与凝汽器铜管外表面接触时，因受到铜管内水流的冷却，放出汽化潜热变成凝结水，所放潜热通过铜管管壁不断的传给循环冷却水并被带走。这样排汽就通过凝汽器不断的被凝结下来。排汽被冷却时，其比容急剧缩小，因此，在汽轮机排汽口下凝汽器内部造成较高的真空。凝汽器是火力发电厂的大型换热设备。图1为表面式凝汽器的结构示意图。

凝汽器运行时，冷却水从前水室的下半部分进来，通过冷却水管（换热管）进入后水室，向上折转，再经上半部分冷却水管流向前水室，最后排出。低温蒸汽则由进汽口进来，经过冷却水管之间的缝隙往下流动，向管壁放热后凝结为水。真空度定义：从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值，即：真空度=大气压强—绝对压强凝汽器中真空的形成主要原因在启动过程中凝汽器真空是由主、辅抽汽器将汽轮机和凝汽器内大量空气抽出而形成的。在正常运行中，凝汽器真空的形成是由于汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时其比容急剧缩小而形成的。如蒸汽在绝对压力4kpa时蒸汽的体积比水的体积大3万倍，当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器内形成高度真空。凝结器的真空形成和维持必须具备三个条件： 1）凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量； 2）凝结水泵必须不断地把凝结水抽走，避免水位升高，影响蒸汽的凝结； 3）抽汽器必须把漏入的空气和排汽中的其它气体抽走。真空降低的原因：（1）循环水量减少或中断： ①循环水泵跳闸、循进阀门误关、循环水泵出口蝶阀阀芯落、循进滤网堵：水量中断，进水压力下降，出水真空至零，循泵电流至零或升高，须不破坏真空停机；若未关死，立即减负荷恢复；

抽汽逆止门工作原理

抽汽逆止门的电磁阀工作原理 shunqing345 助理工程师认清自己 TA的每日心情擦汗 2011-12 -21 19:04:4 签到天数: 4 天 []偶尔看看I 星币 3 元贡献 583 点具体工作过程基本如下：阀碟的开启及关闭：当压缩空气从操纵座下方管道进入气缸时，活塞在空气压力作用下向上运动，压缩弹簧，杠杆转过一定角度，使杠杆上凸台同摇臂凸台脱开，使阀碟处于可开启状态。此时，当阀门进口压

精华帖子 456 串个门加好友打招呼发消息禁止帖子力超过出口压力时，阀碟开启，当阀门进口压力低于出口压力时或发生反向流动时，阀碟关闭。在正常运行情况下，阀碟将在汽流力作用下打开，并最终维持在全开位置上。当操纵座气缸内空气被泄去时，在弹簧作用下，杠杆回转，通过端面凸台带动摇臂转动，使阀碟强制闭。抽汽阀控制气管路上．所装的电磁阀与汽轮机的危急遮断、发电机的跳闸信号联动。当主汽阀关闭或甩负荷时，空气引导阀闭，抽汽阀控制气管路被切断。同时电磁阀线圈断电，电磁阀动作，切断气源，将抽汽阀操纵座内的空气排空，抽汽逆止阀的阀碟在操纵座弹簧作用下关闭。汽轮机抽汽管路上的逆止门具有十分重要意义。因为当汽轮机甩负荷时，它们保护汽轮机不致因蒸汽的回流而超速，并防止加热器及管路带水进入汽轮机。二、结构介绍抽汽逆止门有两种形式。一种为回热抽汽管路上的逆止门；另一种是通过

大流量的高压汽缸排汽管路上的摇板式逆止门。它们都靠压力水来作为控制动力。为了实现远距离和自动关闭的闭锁作用设有一套控制水系统，简称逆止门压力传送装置。回热抽汽管路上的逆止门及其操纵座的结构如图所示。在正常工作情况，逆止门操纵杆座的强制门杆8在弹簧力的作用下，处于上部位置，此时逆止门门碟1在蒸汽顺流时，能自由开启，当汽轮机甩负荷时，逆止门上部操纵座5的水压及门碟上部蒸汽的作用下，一起将逆止门门碟压向门座7。蒸汽的作用力系由抽汽管路中残存的蒸汽压力与汽轮机抽汽室中的压力差产生的。这种形式的逆止门只能装在管路的水平部分上。在逆止门蒸汽进入一侧，即汽轮机抽汽室侧外壳的底部有疏水孔。各段去抽汽逆止门疏水是加装直径5毫米的节流孔板逐级至下一级抽汽。气轮机抽气管路采用这种疏水方式，对于机组的经济性来说，是要损失一点，但抽气管路中不易积水，

干气密封的特性及主要工作原理

干气密封的特性及主要工作原理一、干气密封概述早在20世纪60年代末期，奠定在气体动压轴承应用的基础上，干气密封发展起来，并成为一种全新的非接触式密封。该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触性运行。最初，采用干气密封形式，主要为了改善高速离心压缩机的轴封问题。由于密封采取非接触性的运行方式，因此其密封的摩擦副材料基本不会受到PV值的任何影响，尤其在高压设备、高速设备中应用，具有良好前景。随着我国密封技术的飞速发展，再加上干气密封的广泛应用，彻底解决了困扰高速离心压缩机运行中的轴封问题，密封使用寿命及性能都得到了很大提高，为机组稳定，长周期运行提供了保证，因此该技术的应用范围进一步扩大，凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。干气密封图二、干气密封与机械密封性能比较

机械密封是一种传统的密封型式，其特点是密封结构简单，技术成熟，加工精度要求不太高。其缺点是泄漏率高，故障频发。干气密封是目前最先进的一种非接触密封型式，与传统的机械密封形式相比较，采用干气密封技术，主要具备以下优势： 1)采用干气密封技术，可有效提高密封的质量与使用时间，确保设备安全、可靠、稳定运行。 2)采用干气密封技术，能源消耗较小。 3)干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠，操作简单，在使用过程中不需要任何维护手段。 4)采用干气密封技术，泄漏量较少，应用效果良好。三、干气密封工作原理一般来讲，典型的干气密封技术，包含了静环、动环(旋转环)、副密封O 形圈、静密封、弹簧和弹簧座等。静环位于弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上动环(旋转环)配合。这类密封与机械密封的区别在于，它是一种气膜润滑的流体动、静压相结合的非接触式机械密封。动环与静环配合表面具有很高的平面度和光洁度，通常在动环表面上加工有一系列的特种槽。随着转动，气体被向内泵送到槽的根部，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。配合表面之间产生的压力，使静环表面与动环脱离，保持一个很小的间隙。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。在有效确保动力平衡的基础上，密封中产生的作用力状况。闭合力Fc，即弹簧力与气体压力之间的总和。其中，开启力Fo通过端面之间分布的压力，对端面的面积形成积分。在平衡状态下，Fc=Fo;其中运行的间隙约3微米。如果由于受到干扰作用，造成密封的间隙逐渐降低，此时端面之间的压力就会有所升高，此时Fc>Fo，端面之间的间隙也会有所降低，则密封就会达到一种全新平衡状态。通过该机制的运行，可在动环组件与静环组件之间形成较

干气密封工作原理

干气密封工作原理及结构布置山东省东营市油田分公司油气集输总厂东营压气站　王玉军 [摘　要]详尽阐述了干气密封的工作原理,端面结构。指出根据现场实际工况及环境保护法要求,可分别采用的三种典型布置,以及干气密封在使用时的维护,为用户在干气密封选择上提供指导。[关键词]机械密封　干气密封　螺旋槽　零泄漏　零溢出作为一种非接触式机械密封,干气密封以其使用寿命长、无泄漏、节能、环保、运行维护费用低等一系列技术优势,逐渐在石油、化工以及冶金等工业的大型离心式压缩机和转子泵上得到广泛应用[1-2]。本文主要论述了干气密封,特别是螺旋槽干气密封的工作原理,结构特征以及使用时的维护,可为用户在干气密封选择、使用及维护方面提供借鉴。 1、工作原理干气密封是基于现代流体动压润滑理论的一种新型非接触式气膜密封。气膜密封动环或静环端面上通常开出微米级流槽,主要依靠端面相对运转产生的流体动压效应在两端面间形成流体动压力来平衡闭合力,实现密封端面非接触运转。工程实际中使用较为广泛的流槽形式有雷列台阶式、斜平面式和螺旋槽面式, 其中尤以螺旋槽面式密封性能最佳。螺旋槽干气密封工作原理如图1所示。动环端面上开有螺旋槽,整个端面分为槽区、台区和坝区。槽区主要提供必需的流体动压力,坝区主要阻挡气体向内侧流动以实现气体被压缩形成动压效应,增大气膜刚度,还可在密封停车时起密封作用。干气密封工作原理为:当动环按图示逆时针方向旋转时,由于粘性作用气体以速度V 进入螺旋槽;速度V 可分解为垂直于螺旋槽速度和与螺旋槽相切速度,其中主要提供流体动压力,而气流以速度运动到坝区后被压缩体积减小压力升高使密封面打开,从而实现非接触运转。干气密封正常工作时,端面间气膜一方面提供开启力来平衡闭合力,另一方面可起润滑冷却作用,因而省去复杂的封油系统。图示干气密封为泵入式(气体从上游向下游流动)结构。理想设计工况下,密封端面气膜开启力等于闭合力(密封介质压力和弹簧力)。若密封受到外界扰动端面间隙减小,则流体动压效应增强,开启力大于闭合力,密封增大间隙重新恢复原来工作状态;反之,如果在外界干扰下间隙增大,则流体动压效果减弱,开启力小于闭合力,密封减小间隙并恢复到设计工作状态。如果设计合理,密封受到外界扰动可以自行恢复到原来工作状态,可见螺旋槽干气密封对外界扰动不敏感。 2、典型端面近年来,国内外学者对螺旋槽干气密封端面结构形式作了大量研究工作,以期能从结构形式改变来改善密封性能,其研究主要集中于如图2所示的螺旋槽及其组合结构形式[3-4]。图2中黑色部分为螺旋槽。图2a 为外径侧开槽泵入式结构,当密封环逆时针旋转时,外径侧高压阻塞气体被泵入到端面间并形成一层稳定气膜从而使端面分离,阻塞气体既可润滑密封表面,又可防止工艺气体向外径侧泄漏。图2b 为内径侧开槽泵出式结构,当端面顺时针旋转时,端面螺旋槽像一个个小容积泵一样,可将内径低压流体泵送到外径高压侧,从而实现工艺流体零泄漏或零逸出。图2c 与图2a 不同之处在于密封坝上设置均匀分布的节流孔。节流孔可以将开槽环背面高压流体引入密封端面间,利用高压流体在密封端面间形成的静压效应提高端面气膜承载能力并增大气膜刚度。图2d 所示密封环中间开槽,内外径侧均设置密封坝。其特点是可以实现端面双向旋转:当密封环顺时针旋转时就像图2b 所示螺旋槽泵出式结构,而当密封环逆时针旋转时就如图2a 中所示螺旋槽泵入式结构。内外径侧密封坝既可减少工艺气体泄漏,又可增大气膜刚度。此外,还有Y 形槽和人字形槽等组合结构以及内外径开槽中间设置密封坝等多种结构形式。通常,通过在密封端面设计不同形式流槽以期改善端面流体流动状况,增强气体动压效应,促进端面热循环,保证密封动力学稳定性及挠性安装环具有良好追随性,从而获得性能优越并能适应特殊工况的密封端面结构。 3、结构布置螺旋槽干气密封结构布置主要取决于密封工况条件(包括被密封气体组分、压力、温度,轴的转速等)、安全性以及环保要 — 072—

射水射汽抽气器工作原理介绍

射水、射汽抽气器结构组成、工作原理介绍一、凝汽设备的作用凝汽设备的作用是增大蒸汽在汽轮机中的理想焓降△h，提高机组的循环热效率。另一个作用是将排汽凝结成水，以回收工质，重新送回锅炉作为给水使用。增大汽轮机的理想焓降，可通过提高蒸汽的初参数和降低排汽参数来获得。二、凝汽器内真空的形成凝汽器内真空的形成可分为两种情况来讨论。在启动或停机过程中，凝汽器内的真空是由抽气器将其内部空气抽出而形成的。而在正常情况下，凝汽器内的真空是由汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时，其比容急剧缩小而形成的，抽气器将不凝结的气体和空气连续不断地抽出，起到维持真空的作用，此时真空的形成主要靠蒸汽的凝结。发电机组在夏季高温季节，由于受环境温度升高影响，冷却水温度上升，凝汽器内冷凝蒸汽效果下降，换热效率下降，导致凝汽器内排汽压力上升，真空下降，从而使汽轮机排汽焓升高，汽轮机做功能力下降，效率降低，发电机输出功率下降。这就是真空低影响发电负荷的原因。但真空度也不是越高越好，有一个控制范围，如一线余热电站真空度控制范围为-92.0kPa～-98.0kPa。从汽轮机末级叶片出口截面来分析，在每台汽轮机末级叶片出口截面处，都有一个确定的极限背压，若汽轮机背压降至低于其极限背压时，则蒸汽在汽轮机中的可用焓降增值再也不会提高，因此，凝汽器内的真空是根据汽轮机设备和当地的气候条件来选定的，称为最有利真空，如一线电站最有利真空为-95.6kPa。三、凝汽器射水、射汽抽气器的工作原理抽气器的任务是将漏入凝汽器的空气和不凝结的气体连续不断地抽出，保持凝汽器始终在较高真空下运行。抽气器可分为射水、射汽抽气器两种，区别主要是工作介质的不同。抽气器的工作原理：抽气器是由喷嘴、混合室、扩压管等组成，见附图。工作介质通过喷嘴，由压力能转变为速度能，在混合室中形成了高于凝汽器内的真空，达到把气、汽混合物从凝汽器内抽出的目的。在扩压管内，工质的速度能再转变为压力能，以略高于大气压力将混合物排入大气。射汽抽气器的工作原理：射汽抽气器所使用的工质是过热蒸汽，故称之为射汽抽气器。新线热力设计将射汽抽气器用于汽封蒸汽凝汽器，减少了汽轮机轴封漏汽损失，并利用漏汽的热量加热凝结水，回收热量和工质，提高了机组热经济性，防止了由于轴封漏汽过大时漏汽进入轴承润滑油，导致油中进水和轴承高温事故。工作原理：工作蒸汽进入喷嘴，膨胀加速进入混合室，在混合室内形成了高度真空，从而把凝汽器内的气、汽混合物抽了出来，混合后进入扩压管，升压至比大气压略高，经冷却器冷凝后，大部分蒸汽冷凝成疏水回到凝汽器，少量汽、气混合物排入大气。尽管射汽式抽气器抽气效率较低，但其结构简单，能回收工作蒸汽的热量和凝结水，仍被广泛应用。射水抽气器的工作原理：射水抽气器工作原理基本与射汽抽气器相同，不同的是它以水代替蒸汽作为工作介质。工作水压保持在0.2～0.4MPa，由专用的射水泵供给，压力水由水室进入喷嘴，喷嘴将压力水的压力能转变为速度能以高速射出，在混合室内形成高度真空，使凝汽器内的气、汽混合物被吸入混合室进入扩压管，流速逐渐下降，最后在扩压管出口其压力升至略高于大气压力而排出进入冷却池。

抽气逆止阀工作原理

抽气逆止阀的作用W 汽轮机抽汽管路上的逆止门具有十分重要的意义。因为当汽轮机甩负荷时，它们保护汽轮机不致因蒸汽的回流而超速，并防止加热器及管路带水进入汽轮机。\" _0 J/ g 抽气逆止阀结构介绍 1 w' N1 x|* `k, x: @5 A 抽汽逆止门有两种形式。一种为回热抽汽管路上的逆止门；另一种是通过大流量的高压汽缸排汽管路上的摇板式逆止门。它们都靠压力水来作为控制动力。为了实现远距离和自动关闭的闭锁作用设有一套控制水系统，简称逆止门压力传送装置。" T- p( i5 {& I4 n4 R 回热抽汽管路上的逆止门及其操纵座的结构如图所示。在正常工作情况下，逆止门操纵杆座的强制门杆8在弹簧力的作用下，处于上部位置，此时逆止门门碟1在蒸汽顺流时，能自由开启，当汽轮机甩负荷时，逆止门上部操纵座5的水压及门碟上部蒸汽的作用下，一起将逆止门门碟1压向门座7。蒸汽的作用力系由抽汽管路中残存的蒸汽压力与汽轮机抽汽室中的压力差产生的。 @% {4 D$ c5 j: n/ ~这种形式的逆止门只能装在管路的水平部分上。在逆

止门蒸汽进入的一侧，即汽轮机抽汽室侧外壳的底部有疏水孔。各段去抽汽逆止门疏水是加装直径5毫米的节流孔板逐级至下一级抽汽。气轮机抽气管路采用这种疏水方式，对于机组的经济性来说，是要损失一点，但抽气管路中不易积水，对机组运行的安全性是比较可靠的。O7 J 逆止门门碟固定在蒸汽缓冲活塞2上，在逆止门门盖4上设有缓冲汽室13，在逆止门前后壳体上接有平衡汽管14，通入缓冲汽室。为了防止蒸汽短路及保持缓冲汽室中有一定的压力，在平衡汽管上设有球形逆止门6。f5 R8 H7 _当逆止门开启时，气轮机抽汽室的蒸汽首先通入缓冲汽室13，起缓冲作用。逆止门在汽流的作用下逐步开足时，缓冲汽室内整齐通过强制门杆的气封流出；在逆止门动作关闭时，抽气管路中的残存蒸汽通过平衡汽管14倒入缓冲汽室13，以减少缓冲活塞2上、下部的压力差，达到迅速关闭的目的。缓冲汽室同时也用来作为门碟上下移动的导向作用。x3 { 5 q" J e9 l) m5 `* t

真空发生器的工作原理

真空发生器的工作原理【气动元件】2009-12-15 19:01:50 阅读763 评论0 字号：大中小订阅真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型,高效,清洁,经济,小型的真空元器件,这使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便.真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域.真空发生器的传统用途是吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合于吸附易碎,柔软,薄的非铁,非金属材料或球型物体.在这类应用中,一个共同特点是所需的抽气量小,真空度要求不高且为间歇工作.笔者认为对真空发生器的抽吸机理和影响其工作性能因素的分析研究,对正负压气路的设计和选用有着不可忽视的实际意义. 上图所示为真空发生器的工作原理图，它由喷嘴、接收室、混合室和扩散室组成。压缩空气通过收缩的喷射后，从喷嘴内喷射出来的一束流体的流动称为射流。射流能卷吸周围的静止流体和它一起向前流动，这称为射流的卷吸作用。而自由射流在接收室内的流动，将限制了射流与外界的接触，但从喷嘴流出的主射流还是要卷吸一部分周围的流体向前运动，于是在射流的周围形成一个低压区，接收室内的流体便被吸进来，与主射流混合后，经接收室另一端流出。这种利用一束高速流体将另一束流体（静止或低速流）吸进来，想互混合后一超流出的现象称为引射现象。若在喷嘴两端的压差达到一定值时，气流达声速或亚声速流动，于是在喷嘴出口处，即接收室内可获得一定的负压。

由流体力学可知,对于不可压缩空气气体(气体在低速进,可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程 A1v1= A2v2 式中A1,A2----管道的截面面积,m2 v1,v2----气流流速,m/s 由上式可知,截面增大,流速减小;截面减小,流速增大. 对于水平管路,按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为 P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22 式中P1,P2----截面A1,A2处相应的压力,Pa v1,v2----截面A1,A2处相应的流速,m/s ρ----空气的密度,kg/m2 由上式可知,流速增大,压力降低,当v2>>v1时,P1>>P2.当v2增加到一定值,P2将小于一个大气压务,即产生负压.故可用增大流速来获得负压,产生吸力.

干气密封基本原理及使用分析

压缩机干气密封基本原理及使用分析一、引言干气密封是一种新型的无接触轴封，由它来密封旋转机器中的气体或液体介质。与其它密封相比，干气密封具有泄漏量少，磨损小，寿命长，能耗低，操作简单可靠，维修量低，被密封的流体不受油污染等特点。因此，在压缩机应用领域，干气密封正逐渐替代浮环密封、迷宫密封和油润滑机械密封。干气密封使用的可靠性和经济性已经被许多工程应用实例所证实。目前，干气密封主要用在离心式压缩机上，也还用在轴流式压缩机、齿轮传动压缩机和透平膨胀机上。干气密封已经成为压缩机正常运转和操作可靠的重要元件，随着压缩机技术的发展，干气密封正逐步取代浮环密封、迷宫密封和油润滑密封。本文针对德国博格曼公司的干气密封产品进行了研究，结合压缩机的工作特点，重点论述压缩机干气密封的原理、结构特点、密封材料、使用要求和制造等方面的内容。二、干气密封工作原理分析干气密封的一般设计形式是集装式，图1表示出了压缩机干气密封的具体结构。图1压缩机干气密封示意图干气密封和普通平衡型机械密封相似，也由静环和动环组成，其中：静环由弹簧加载，并靠O型圈辅助密封。端面材料可采用碳化硅、氮化硅、硬质合金或石墨。干气密封与液体普通平衡型机械密封的区别在于：干气密封动环端面开有气

体槽，气体槽深度仅有几微米，端面间必须有洁净的气体，以保证在两个端面之间形成一个稳定的气膜使密封端面完全分离。气膜厚度一般为几微米，这个稳定的气膜可以使密封端面间保持一定的密封间隙，间隙太大，密封效果变差；而间隙太小会使密封面发生接触，因干气密封的摩擦热不能散失，端面间无润滑接触将很快引起密封端面的变形，从而使密封失效。气体介质通过密封间隙时靠节流和阻塞的作用而被减压，从而实现气体介质的密封，几微米的密封间隙会使气体的泄漏率保持最小。动环密封面分为两个功能区(外区域和内区域)。气体进入密封间隙的外区域有空气动压槽，这些槽压缩进来的气体。为了获得必要的泵效应，动压槽必须被开在高压侧。密封间隙内的压力增加将保证即使在轴向载荷较大的情况下也将形成一个不被破坏的稳定气膜。干气密封无接触无磨损的运行操作是靠稳定的气膜来保证的，稳定的气膜是由密封墙的节流效应和所开动压槽的泵效应得到的。密封面的内区域(密封墙)是平面，靠它的节流效应限制了泄漏量。干气密封的弹簧力很小，主要目的是为了当密封不受压时确保密封面的闭合。选择干气密封时，决定性的判断是动环上所开动压槽的几何形状。对于压缩机的某些操作点，如启动和停车时，一套串联密封在低速或无压操作的情况下，旋转的动压槽必须在密封面之间产生一个合适的压力。此力靠特殊措施——三维的、弧形的槽来获得。压缩机干气密封设计和使用为两种槽型：双向的(U形)和单向的(V形)槽型。两种槽型的特性见表1。表1 V形槽和U形槽的特性 *注意：DGS在低于那些被采用的值以下操作仍能被保证，但是一个分离层是必要的。三、密封材料分析 1.端面材料干气密封的操作极限与密封各个元件的许用载荷有关。温度和压力极限由所用的辅助密封橡胶和端面材料决定。使用的端面材料对干气密封的工作起着决定

射水、射汽抽气器工作原理介绍

射水、射汽抽气器工作原理介绍余热发电新线建设培训教材射水、射汽抽气器结构组成、工作原理介绍一、凝汽设备的作用凝汽设备的作用是增大蒸汽在汽轮机中的理想焓降?h，提高机组的循环热效率。另一个作用是将排汽凝结成水，以回收工质，重新送回锅炉作为给水使用。增大汽轮机的理想焓降，可通过提高蒸汽的初参数和降低排汽参数来获得。二、凝汽器内真空的形成凝汽器内真空的形成可分为两种情况来讨论。在启动或停机过程中，凝汽器内的真空是由抽气器将其内部空气抽出而形成的。而在正常情况下，凝汽器内的真空是由汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时，其比容急剧缩小而形成的，抽气器将不凝结的气体和空气连续不断地抽出，起到维持真空的作用，此时真空的形成主要靠蒸汽的凝结。发电机组在夏季高温季节，由于受环境温度升高影响，冷却水温度上升，凝汽器内冷凝蒸汽效果下降，换热效率下降，导致凝汽器内排汽压力上升，真空下降，从而使汽轮机排汽焓升高，汽轮机做功能力下降，效率降低，发电机输出功率下降。这就是真空低影响发电负荷的原因。但真空度也不是越高越好，有一个控制范围，如一线余热电站真空度控制范围为-92.0kPa,-98.0kPa。从汽轮机末级叶片出口截面来分析，在每台汽轮机末级叶片出口截面处，都有一个确定的极限背压，若汽轮机背压降至低于其极限背压时，则蒸汽在汽轮机中的可用焓降增值再也不会提高，因此，凝汽器内的真空是根据汽轮机设备和当地的气候条件来选定的，称为最有利真空，如一线电站最有利真空为-95.6kPa。

三、凝汽器射水、射汽抽气器的工作原理抽气器的任务是将漏入凝汽器的空气和不凝结的气体连续不断地抽出，保持凝汽器始终在较高真空下运行。抽气器可分为射水、射汽抽气器两种，区别主要是工作介质的不同。抽气器的工作原理:抽气器是由喷嘴、混合室、扩压管等组成，见附图。工作介质通过喷嘴，由压力能转变为速度能，在混合室中形成了高于凝汽器内的真空，达到把气、汽混合物从凝汽器内抽出的目的。在扩压管内，工质的速度能再转变为压力能，以略高于大气压力将混合物排入大气。射汽抽气器的工作原理: 射汽抽气器所使用的工质是过热蒸汽，故称之为射汽抽气器。新线热力设计将射汽抽气器用于汽封蒸汽凝汽器，减少了汽轮机轴封漏汽损失，并利用漏汽的热量加热凝结水，回收热量和工质，提高了机组热经济性，防止了由于轴封漏汽过大时漏汽进入轴承润滑油，导致油中进水和轴承高温事故。工作原理:工作蒸汽进入喷嘴，膨胀加速进入混合室，在混合室内形成了高度真空，从而把凝汽器内的气、汽混合物抽了出来，混合后进入扩压管，升压至比大气压略高，经冷却器冷凝后，大部分蒸汽冷凝成疏水回到凝汽器，少量汽、气混合物排入大气。尽管射汽式抽气器抽气效率较低，但其结构简单，能回收工作蒸汽的热量和凝结水，仍被广泛应用。射水抽气器的工作原理: 射水抽气器工作原理基本与射汽抽气器相同，不同的是它以水代替蒸汽作为工作介质。工作水压保持在0.2,0.4MPa，由专用的射水泵供给，压力水由水室进入喷嘴，喷嘴将压力水的压力能转变为速度能以高速射出，在混合室内形成高度真空，使凝

射汽式抽气器的工作原理及故障分析

发电机抽汽器工作原理及真空低故障分析摘要：本文以低压发电射汽式抽气器为例阐述了发电机真空低故障的分析及处理办法。关键词：凝结器、膨胀节、空气管道、抽气器等。 1、真空低的危害：蒸汽在气轮机中膨胀较大，减小了焓降和循环热的效率，汽轮机做功少等。 2、影响真空的部位：冷却器冷却效果差、膨胀结及相关的阀门管道泄漏、抽气器工作效率差等。 3、射汽式抽气器的工作过程具体描述与分析：射汽式抽气器主要由工作喷嘴、混合室及扩压管三部分组成，其基本结构如图所示。在结构上，工作喷嘴采用了缩放喷嘴的结构形式，这种结构可以在其出口处获得超音速汽流，在混合室与扩压管之间还设有一段等截面的喉管，其作用是使工作蒸汽和被抽吸气体充分混合，以减少突然压缩损失和余速动能的损失。为突出射汽抽气器工作过程中的主要特点，将抽气器流动的工质当作理想气体处理，并假设工质在抽气器内的流动是一维稳态绝热流动。射汽抽气器内工质的压力、速度变化曲线如图所示。 ***********************************************************************

在上述假设的前提下，射汽抽气器的整个工作过程可以为三个阶段，具体描述如下： (1)、P点截面→2点截面为工作蒸汽在工作喷嘴内的膨胀增速阶段。较高压力的工作蒸汽在工作喷嘴入口处（P点）以低于声速的汽流速度进入射汽抽气的工作喷嘴。在工作喷嘴的渐缩段流动时，其压力不断减少，速度不断增加。在工作喷嘴的喉部（最小截面处1点），汽流速度达到音速，即马赫数等于1。工作蒸汽在进入喷嘴的渐扩段后，压力进一步下降，汽流速度进一步增加，达到超音状态，在工作喷嘴出口截面处，工作蒸汽的汽流速度可达到900－1200m/s. （2）、2点截面→3点截面为工作蒸汽与被吸入气体的混合阶段。工作蒸汽在工作喷嘴出口截面处所形成的高速汽流会在工作喷嘴出口附近形成真空区域，这样压力相对较高的被抽吸气体就会在压力差的作用下，被吸入到混合室内，被吸气体在e点被吸入抽气器，从e点流动到3点的过程中，速度不断增加，压力在e点→2点不断下降到工作蒸汽在工作喷嘴出口截面处（2点）的压力，此后在混合室段和喉管前段（2→ ***********************************************************************

真空泵及其工作原理介绍

真空泵及其工作原理介绍真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。 1、真空泵的种类随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。随着真空技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽，大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求。常用真空泵包括：干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等，这些泵是我国国民经济各行业应用真空工艺过程中必不可少的

主力泵种。近年来，伴随着我国经济持续高速发展，真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头，同时在真空泵应用领域不断拓展等因素的共同拉动下，我国真空泵行业实现了持续稳定地快速的发展。 2、真空泵的总体结构式与传动方式真空泵的泵体的布置结构决定了泵的总体结构：1)、立式结构：进、排气口水平设置，装配和连接管路都比较方便。但泵的重心较高，在高速运转时稳定性差，故这种型式多用于小泵；2)、卧式结构：泵的进气口在上，排气口在下。有时为了真空系统管道安装连接方便，可将排气口从水平方向接出，即进、排气方向是相互垂直的。此时，排气口可以从左或右两个方向开口，除接排气管道一端外，另一端堵死或接旁通阀。这种泵结构重心低，高速运转时稳定性好。一般大、中型泵多采用此种结构。泵的两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制，转子装配方便，泵占地面积小。但泵重心较高且齿轮拆装不便，润滑机构也相对复杂。真空泵的传动方式：真空泵的两个转子是通过一对高精度齿轮来实现其相对同步运转的。主动轴通过联轴器与电机联接。在传动结构布置上主要有以下两种：其一是电动机与齿轮放在转子的同一侧如图。从动转子由电动机端齿轮直接传过去带动，这样主动转子轴的扭转变形小，则两个转子之间的间隙不会因主动轴的扭转变形大而改变，故使转子之间的间隙在运转过程中均匀。这种传动方式的最大缺点是：a.主动轴上有三个轴承，增加了泵的加工和装配难度，齿轮的拆装及调整也不便；b.整体结构不匀称，泵的重心偏向电动机和齿轮箱一侧。所具有的特点：1)、在较宽的压力范围内有较大的抽速；2)、转子具有良好的几何对称性，故振动小，运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙，不用润滑，摩擦损失小，可大大降低驱动功率，从而可实现较高转速；3)、泵腔内无需

干气密封介绍

一、干气密封概述早在20世纪60年代末期，奠定在气体动压轴承应用的基础上，干气密封发展起来，并成为一种全新的非接触式密封。该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触性运行。最初，采用干气密封形式，主要为了改善高速离心压缩机的轴封问题。由于密封采取非接触性的运行方式，因此其密封的摩擦副材料基本不会受到PV值的任何影响，尤其在高压设备、高速设备中应用，具有良好前景。随着我国密封技术的飞速发展，再加上干气密封的广泛应用，彻底解决了困扰高速离心压缩机运行中的轴封问题，密封使用寿命及性能都得到了很大提高，为机组稳定，长周期运行提供了保证，因此该技术的应用范围进一步扩大，凡使用机械密封的场合均可采用干气密封。干气密封图二、干气密封与机械密封性能比较机械密封是一种传统的密封型式，其特点是密封结构简单，技术成熟，加工精度要求不太高。其缺点是泄漏率高，故障频发。干气密封是目前最先进的一种非接触密封型式，与传统的机械密封形式相比较，采用干气密封技术，主要具备以下优势： 1)采用干气密封技术，可有效提高密封的质量与使用时间，确保设备安全、可靠、稳定运行。 2)采用干气密封技术，能源消耗较小。

3)干气密封技术应用到的辅助系统较为可靠，操作简单，在使用过程中不需要任何维护手段。 4)采用干气密封技术，泄漏量较少，应用效果良好。三、干气密封工作原理一般来讲，典型的干气密封技术，包含了静环、动环(旋转环)、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座等。静环位于弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在轴上动环(旋转环)配合。这类密封与机械密封的区别在于，它是一种气膜润滑的流体动、静压相结合的非接触式机械密封。动环与静环配合表面具有很高的平面度和光洁度，通常在动环表面上加工有一系列的特种槽。随着转动，气体被向内泵送到槽的根部，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。配合表面之间产生的压力，使静环表面与动环脱离，保持一个很小的间隙。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。在有效确保动力平衡的基础上，密封中产生的作用力状况。闭合力Fc，即弹簧力与气体压力之间的总和。其中，开启力Fo通过端面之间分布的压力，对端面的面积形成积分。在平衡状态下，Fc=Fo;其中运行的间隙约3微米。如果由于受到干扰作用，造成密封的间隙逐渐降低，此时端面之间的压力就会有所升高，此时Fc>Fo，端面之间的间隙也会有所降低，则密封就会达到一种全新平衡状态。通过该机制的运行，可在动环组件与静环组件之间形成较为稳定的气体薄膜，在一定的动力条件下，可实现端面之间的平衡状态，同时由于彼此分离、没有接触，因此不容易造成磨损，极大延长使用寿命。干气密封的结构形式根据被密封介质的不同、介质压力的不同及工作转速的不同又可分为单端面干气密封、双端面干气密封及串联式干气密封。美国某公司从20世纪60年代末即开始研究干气密封技术，到80年代已经完全达到实用化的程度，目前有不少外国公司可生产此类密封，并一度垄断了我国干气密封市场。而现在随着我国一些民族工业的崛起，我国已生产出了处于国际领先水平的干气密封产品，并已在国内许多石油化工企业中得到推广应用。四、影响干气密封的相关参数有关干气密封技术的运行技能，主要集中于密封运行的稳定性及使用寿命方面。而气膜的厚度参数，将对干气密封的泄漏量产生直接影响，即在干气密封技术运用过程中，会在密封面形成诸多间隙。一般情况下，对干气密封的性能产生影响的主要参数为密封操作参数与密封结构参数两种形式。具体分析如下。 4.1 密封操作参数 1)密封直径、转速的影响作用。经大量实践表明，密封的直径作用越大，则转速越高;密封的环线速度越快，则干气密封形式产生的泄漏量就越多。 2)密封气压的影响作用。一般情况下，如果存在干气密封的工作间隙，则其中压力越大，发生气体泄漏的可能性就越大。 3)工作介质温度、粘度的影响作用。有关工作介质温度产生的影响作用，主要原因是考虑到温度的影响，直接作用到介质粘度中。随着介质粘度的增加，动压效应有所增强，且气膜的厚度加重，同时加大了密封间隙中阻力。这种情况下，不会对密封泄漏量产生过大影响。 4.2 密封结构参数 1)动压槽的形状。以流体力学理论为出发点，在干气密封技术的端面形成沟槽，无论是何种形状，都将受到动压效应影响。尤其在数螺旋槽中，产生极大流体动压效应，且作用在干气密封动压槽中，产生一定气膜刚度，利于密封稳定性的提高。 2)动压槽的深度。如果干气密封流体的动压槽深度和气膜厚度处于同一个量级，则干气密封的气膜刚度处于最大值。在实际应用过程中，一般将干气密封的动压槽控制在3微米～10微米的厚度。

干气密封技术基本结构原理

干气密封技术基本结构原理一般来讲，典型的干气密封结构包含有静环、动环组件（旋转环）、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等零部件。静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合。在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有其先进独特的方法。配合表面平面度和光洁度很高，动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽，随着转子转动，气体被向内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝。密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用，从而加大开启静环与动环组件间气隙的能力。反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝，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3微米左右。当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。在动力平衡条件下，作用在密封上的闭合力Fc，是气体压力和弹簧力的总和。开启力Fo是由端面间的压力分布对端面面积积分而形成的。在平衡条件下 Fc=Fo，运行间隙大约为3微米。如果由于某种干扰使密封间隙减小，则端面间的压力就会升高，这时，开启力Fo大于闭合力Fc，端面间隙自动加大，直至平衡为止。类似的，如果扰动使密封间隙增大，端面间的压力就会降低，闭合力Fc大于开启力Fo，端面间隙自动减小，密封会很快达到新的平衡状态。这种机制将在静环和动环组件之间产生一层稳定性相当高的气体薄膜，使得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。具体介绍干气密封气体润滑非接触式机械密封 (简称干气密封) 液体润滑上游泵送非接触式机械密封 (简称上游泵送密封) 都是基于现代流体动压润滑理论的新型非接触式机械密封。与普通的接触式机械密封相比,干气密封与上游泵送密封可实现密封介质的零泄漏甚至零逸出,彻底消除对环境的污染,且因端面无直接的固体摩擦磨损而使使用寿命延长、密封可靠性提高和运行维护费用下降,从而使经济效益明显提高。该技术在国外已被人们所接受并在各种转子泵上推广应用。自20世纪80年代以来,国内有关科研院所就已开展了流体润滑非接触式机械密封的研究工作,但在工业开发应用方面进展缓慢。 1.干气密封（Dry gas seals）干气密封最早于20世纪70年代中期由美国的约翰•克兰密封公司研制开发,首先应用于高速透平压缩机上。工业应用表明,干气密封具有下列特点:; 干气密封是一种新型的非接触轴封,与其它密封相比,干气密封具有泄漏量少、摩擦磨损小、寿命长、能耗低、操作简单可靠、维修量低、被密封的流体不受油污染等特点。此外，干气密封可以实现密封介质的零逸出,从而避免对环境和工艺产品的污染；密封稳定性和可靠性明显提高;对工艺气体无污染;密封辅助系统大