往复压缩机填料函结构及原理
往复压缩机填料密封工作原理
往复压缩机填料密封工作原理往复压缩机的填料密封由填料、填料环和填料压盖组成。
填料通常采用柔性材料，如塑料、橡胶、纤维等。
填料环位于往复压缩机的活塞杆和气缸套之间，起到防止气体泄漏的作用。
填料压盖则是用于固定填料环和填料的装置。
填料密封的工作原理是利用填料材料的可塑性和弹性来达到气体密封的目的。
在往复压缩机运行时，由于活塞上下运动，使得填料环与活塞杆和气缸套之间产生摩擦。
填料填充在填料环中，可以随着活塞的运动而变形，填平活塞杆和气缸套之间的微小间隙，从而达到密封的效果。
填料密封的工作过程可以细分为四个阶段：填料填充、填料变形、填料松弛和装置修复。
填料填充：在往复压缩机启动时，填料通过填料环的缝隙被填充进去，在填料环内部形成一个密封环。
填料的填充过程可以通过手工或者机械装置进行。
填料变形：当活塞开始上升时，由于填料环的受力作用，填料会被压紧。
填料材料可以变形，填平活塞杆和气缸套之间的间隙，确保不会发生泄漏。
填料松弛：当活塞下降时，填料会松弛，以便活塞杆能够顺利通过，同时保持气体的密封性。
填料松弛的程度需要合理控制，过于松弛会导致泄漏，过于紧固则增大了摩擦力和能耗。
装置修复：往复压缩机在使用一段时间后，填料可能会受到磨损或老化，导致泄漏。
此时需要定期或不定期地对填料进行修复或更换，以保证压缩机的正常运行。
总之，填料密封是往复压缩机的关键组成部分，通过填料材料的变形和填料环的压紧来实现气体的密封。
合理的填料密封设计可以有效地减少泄漏，提高往复压缩机的效率和可靠性。
压缩机填料密封原理
压缩机填料密封原理填料密封原理的基本思想是通过填料材料的柔性和变形，填充在密封间隙中，形成一条密封带，从而实现密封效果。
填料材料通常选择质地柔软、耐磨、耐腐蚀的材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、各种橡胶等。
填料材料的选择根据工作环境、介质特性、温度、压力等因素来确定。
填料密封的原理主要有两个方面：填充压实和弹性变形。
填充压实是填料密封的基本原理之一、填充在密封间隙中的填料材料，在施加外力的情况下，会相互靠拢、填满间隙，并且在过程中由于填料材料柔软的特性，填料颗粒之间会产生压实，填料之间通过相互摩擦力的作用紧密连接在一起，从而形成一条连续的密封带。
填充压实使得填料能够牢固地填充在密封间隙中，阻止介质的泄漏。
弹性变形是填料密封的另一个重要原理。
填料材料具有一定的弹性变形能力，可以承受一定的外力作用下的变形，并且在外力消除后能够恢复原状。
填充在密封间隙中的填料材料，在压力对其作用时会发生变形，填料颗粒之间产生相互挤压作用，填料材料发生一定的变形，填料颗粒之间产生一定的内部应力。
这种弹性变形使得填料能够适应一定范围内的间隙变化和设备运行的振动变动，从而保持密封效果。
填料密封原理的实现需要注意填料压实程度的控制和填料的选用。
填料密封中填料的压实程度是密封效果的关键，过松或过紧都会影响密封效果。
填料的选用需要综合考虑填料材料的性能、设备特点和工作条件等因素，选择合适的填料材料，以保证密封性能和使用寿命。
总结起来，压缩机填料密封原理是通过填充压实和弹性变形实现密封效果的。
填料材料的质地柔软和弹性变形能力是实现填料密封的关键。
填料密封的设计和选用需要综合考虑设备特点、工作条件等因素，以保证密封效果和使用寿命。
往复式压缩机的工作原理（附结构解剖视频）
往复式压缩机的工作原理（附结构解剖视频）往复式压缩机3D动画一、往复式压缩机工作过程往复式压缩机都有气缸、活塞和气阀。
压缩气体的工作过程可分成膨胀、吸入、压缩和排气四个过程。
例：单吸式压缩机的气缸，这种压缩机只在气缸的一段有吸入气阀和排除气阀，活塞每往复一次只吸一次气和排一次气。
（1）膨胀：当活塞向左边移动时，缸的容积增大，压力下降，原先残留在气缸中的余气不断膨胀。
（2）吸入：当压力降到稍小于进气管中的气体压力时，进气管中的气体便推开吸入气阀进入气缸。
随着活塞向左移动，气体继续进入缸内，直到活塞移至左边的末端（又称左死点）为止。
（3）压缩：当活塞调转方向向右移动时，缸的容积逐渐缩小，这样便开始了压缩气体的过程。
由于吸入气阀有止逆作用，故缸内气体不能倒回进口管中，而出口管中气体压力又高于气缸内部的气体压力，缸内的气体也无法从排气阀跑到缸外。
出口管中的气体因排出气阀有止逆作用，也不能流入缸内。
因此缸内的气体数量保持一定，只因活塞继续向右移动，缩小了缸内的容气空间（容积），使气体的压力不断升高。
（4）排出：随着活塞右移，压缩气体的压力升高到稍大于出口管中的气体压力时，缸内气体便顶开排除气阀的弹簧进入出口管中，并不断排出，直到活塞移至右边的末端（又称右死点）为止。
然后，活塞右开始向左移动，重复上述动作。
活塞在缸内不断的往复运动，使气缸往复循环的吸入和排出气体。
活塞的每一次往复成为一个工作循环，活塞每来或回一次所经过的距离叫做冲程。
二、压缩气体的三种热过程气体在压缩过程中的能量变化与气体状态（即温度、压力、体积等）有关。
在压缩气体时产生大量的热，导致压缩后气体温度升高。
气体受压缩的程度越大，其受热的程度也越大，温度也就升得越高。
压缩气体时所产生的热量，除了大部分留在气体中使气体温度升高外，还有一部分传给气缸，使气缸温度升高，并有少部分热量通过缸壁散失于空气中。
压缩气体所需的压缩功，决定于气体状态的改变。
说通缩点，压缩机耗功的大小与除去压缩气体所产生的热量有直接关系。
往复式压缩机常用填料密封环工作原理
往复式压缩机常用填料密封环工作原理往复式压缩机常用填料密封环，也称为活塞密封环，是压缩机中重要的密封装置之一、其主要工作原理是利用填料环与活塞之间的摩擦力和填料环与气缸内壁之间的密封力来实现活塞与气缸的良好密封，避免气体泄漏或外界空气进入压缩机内部。
往复式压缩机工作原理是通过活塞来改变气缸内的体积，从而实现气体的压缩。
活塞在气缸内的来回运动过程中，需要与气缸保持紧密的密封，以确保气体在压缩过程中不会泄漏。
填料密封环的作用就是在活塞和气缸之间提供密封，防止气体泄漏。
常用的填料密封环通常由金属材料制成，如不锈钢、铝合金等，具有一定的弹性和硬度。
填料环的形状一般为环形，断面呈矩形或楔形，以适应气缸壁的形状。
填料密封环的工作原理可以分为两个步骤，即压缩步骤和回缸步骤。
在压缩步骤中，活塞向气缸内运动，压缩气体。
填料环的外圆与气缸的内圆之间形成一道密封间隙，填料环的内圆与活塞的表面形成一道密封间隙。
在活塞向气缸内运动时，填料环的外圆与气缸内壁之间的摩擦力会阻力活塞继续前进，形成密封。
同样，填料环的内圆与活塞之间的摩擦也会形成密封。
在回缸步骤中，活塞向气缸外运动，气体被释放。
填料环的外圆与气缸内壁之间由于摩擦力的作用，可以阻止气体从回缸端逸出，保持压缩机的密封性。
活塞向外运动时，填料环的内圆与活塞之间的摩擦力减小，减少了对活塞的阻碍，使活塞可以顺利运动。
填料密封环的密封性能直接影响到往复式压缩机的工作效率和能效。
因此，填料密封环的选择和安装非常重要。
合适的填料材料和准确的尺寸加工可以保证填料环的密封效果，提高压缩机的工作效率。
综上所述，往复式压缩机常用的填料密封环通过利用填料环与活塞之间的摩擦力和填料环与气缸内壁之间的密封力来实现活塞与气缸的密封，防止气体泄漏和外界空气进入压缩机内部。
填料密封环的选择和安装对于往复式压缩机的工作效率和能效具有重要影响。
往复式压缩机填料密封泄漏原因分析及解决措施
往复式压缩机填料密封泄漏原因分析及解决措施发布时间：2022-07-07T02:09:16.017Z 来源：《福光技术》2022年14期作者：刘铭[导读] 本文主要介绍炼油某部重整装置预加氢循化氢压缩机2019年之前，填料密封频繁失效的现象，通过现场拆解情况及DCS漏气回收系统压力曲线的变化进行原因分析，以及后续对活塞杆、填料密封选用进行改进改造，解决了密封失效问题，极大降低泄漏量，减少了设备维护和使用成本，实现该设备长周期安全运行。
刘铭中石化安庆分公司安徽省安庆市 246000摘要：本文主要介绍炼油某部重整装置预加氢循化氢压缩机2019年之前，填料密封频繁失效的现象，通过现场拆解情况及DCS漏气回收系统压力曲线的变化进行原因分析，以及后续对活塞杆、填料密封选用进行改进改造，解决了密封失效问题，极大降低泄漏量，减少了设备维护和使用成本，实现该设备长周期安全运行。
关键词：往复式压缩机；活塞杆；填料密封：材质改造1.设备概况1.1循环氢压缩机K-101概况炼油某部重整装置预加氢循环氢往复式压缩机K101A/B为某公司生产，型号为2D12-20.3/20-28。
该设备主要参数为：额定流量2.2x103 Nm3/h、入口压力2.1MPa、出口压力2.9MPa、转速420rpm、缸径280MM、入口温度35℃、出口温度68℃。
用于将氢气增压后送至预加氢反应系统，使氢气在该系统内进行循环，保证预加氢反应系统的氢油比，使系统保持高的氢分压，在预加氢单元单元工艺流程上起到至关重要的作用，是该单元的关键设备之一。
1.2压缩机填料密封结构及原理(1)基本结构；往复式压缩机填料密封装置是压缩机中最重要的部件之一，其作用是密封气缸内气体，防止其沿活塞杆方向向外泄漏。
填料密封装置也是压缩机外泄漏最主要的途径之一。
通常填料密封装置由多种填料环组成，多组填料环组合成一整套填料密封环，放置于填料函内作为一套填料密封装置，并根据需要设置保护气、冷却、润滑、和漏气回收。
往复式压缩机常用填料密封环工作原理
浅谈往复式压缩机常用填料密封环工作原理贺尔碧格（上海）有限公司密封件技术部陈华风关键字：往复式压缩机填料密封环动密封静密封一、前言往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏，它是压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。
通常情况下，我们常说的填料密封环是一种动密封环，即只有在压缩机工作时才起密封作用（一般的压力工况），而压缩机停机时或者其他特殊情况下，它并不能起密封作用。
而在后者情况下起密封作用的密封环，我们通常称为静密封环。
二、填料密封环的工作原理这里的动密封指作用到填料密封环上的压力随着活塞的往复运动而成明显的周期变化，也即压力为脉动压力，如通常的双作用气缸，这种脉动变化的压力是填料密封环密封气体所必需的。
为了便于说明，下面以最常用的填料密封环（如下图（一））来解释实际的工作原理，该环由一片径向切口环和一片切向切口环组成，为典型的单作用环。
切向环径向环填料密封环：图（一）常用的填料密封环图（二）气缸工作状态如上图（二）所示，状态一为所需密封的工作气缸端被压缩时，填料密封环由于受气体力的作用靠向低压侧，气体从填料密封环与填料盒杯槽之间的轴向间隙和径向环的切口间隙中进入填料的外侧，在气体力的作用下形成三个密封面：径向环与切向环切口错开形成密封面、切向环与活塞杆表面形成密封面、切向环与杯槽侧面形成密封面。
这样就阻止了气体的泄漏，从而起到密封作用；当气缸吸气时（如图（二）状态二），气体通过径向环的切口间隙部分回流进气缸。
在压缩机的往复运行周期内：在压缩阶段，气缸内的高压气体作用在填料密封环上，在填料密封环前后形成压差，各密封面在气体压差的作用下能够很好的工作，气体逐步泄漏到随后的填料杯槽里并形成类似的密封形式，最终保证整个填料盒的密封效果；在吸气阶段，由于气体通过填料密封环组中径向环的切口回流到气缸，填料杯槽内的气体压力逐渐下降，因此这样就可以保证在下一个压缩过程中，填料密封环的前后又能建立起新的压差，使填料密封环形成三个密封面，起到密封作用。
往复式 压缩机填料 说明 浅谈往复式压缩机填料的拆卸与安装
浅谈往复式压缩机填料的拆卸与安装前言大张坨地下储气库现有大型天然气压缩机4台，由于机组运行时间较长，机组故障率也明显增加，而因为填料原因引起的故障也较为多见。
以C机组为例，一次在操作工巡检时发现二级压缩缸密封填料漏气较为严重，经过拆检发现，因金属填料在盒内失去定位控制，长时间磨擦，使填料盒和活塞杆造成严重磨损，需要全部更换这些部件。
填料函的材料、组成及性能分析1、过去的填料环材料是铜。
然而，铜对酸性气体是不适用的（气体中含有硫化氢）。
如今，PEEK、铸铁和特氟隆材料以其卓越的耐酸性和在非酸性气体中的优良性能，已经成为标准的填料环材料。
通常的填料环由PEEK 材料的减压环，特氟隆/铸铁材料的单作用填料环，完全为特氟隆材料的双作用填料环和铸铁材料的刮油环组构成，特氟隆材料是掺入玻璃钢和二硫化钼，压力侧双环一级放空口供油，三到五个密封环密封组曲轴箱侧，这可以使材料减低摩擦力及磨损。
2、填料函是包在活塞杆上的密封件，填料由一个或多个环组成，包容在填料盒内，运行时提供润滑、清洗、冷却、密封、温度和压力等功能。
填料盒内装配有密封环，每个环都是为了阻止或限制气流进入大气或隔离室。
每组填料环分别装配在单独的填料函中。
每个密封环紧箍在活塞杆上达到密封作用，同时紧紧粘住与活塞杆成直角的填料函槽面。
密封环可以沿活塞杆自由横向移动，也可以在填料盒的环槽内自由“浮动”，如图1。
3、一套填料基本包括：一个起减压作用的减压环；其二是阻止气流泄漏到排气孔的几个密封环；其三是双作用的排气控制环，阻止气流从排气孔泄漏到隔离室。
新填料靠近压力一侧的密封承受的压力降最大。
由于填料会磨损，所以活塞环泄漏面积会随着使用期增长而增加，下游的密封环将承受越来越大的压力降。
填料密封环的工作原理1、往复式压缩机填料密封环的作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏，它是压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。
通常情况下，我们常说的填料密封环是一种动密封环，即只有在压缩机工作时才起密封作用（一般的压力工况），而压缩机停机时或者其它特殊情况下，它并不能起密封作用。
往复式压缩机原理及结构+2014+绪论
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动力式压缩机(turbine)将动力能转化为压力能课程概述往复式压缩机原理及结构属于专业基础课程⏹enables students to specialize their background in a technical area ofspecial interest机械原理工程机械材料传热学……工程热力学流体力学往复式压缩机原理及结构回转压缩机系统与结构压缩机系统与装置压缩机新进展教学目标掌握往复式压缩机的工作原理；分析影响压缩机性能的主要因素;对活塞式压缩机进行初步设计（选型，热、动力计算）； 掌握压缩机中主要零部件的结构型式及设计要点；熟悉压缩机辅助系统设计，包括润滑、冷却、管路以及气量调节系统等。
主要教学内容压缩机的工作过程及热力性能计算（包括气量、排气温度、功率、效率等）往复压缩机的动力计算（活塞力、切向力及法向力计算，惯性力（矩）平衡、飞轮矩设计）；气阀工作基本原理；气缸、活塞、活塞杆、曲轴、连杆、气阀等的结构要点。
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• 减压环
--- 通过阻流达到减压的目的
填料环的分类
6
压力
径向环
特点：由一个径向环和一个切向环组成； 单作用密封； 安装时径向环必须置于高压侧。
应用：标准的主密封环型式。
切向环
单作用填料环型式
7
气体从轴向间隙和径向间 隙进入填料盒的杯槽内， 气体压力使切向环与活塞 杆表面及环槽端面形成密 封。
气缸侧
压力
压力
减压环
13
特点：具有轴向/径向分力，用于低压密封。 应用：主填料盒法兰侧的漏气密封；
刮油填料盒法兰侧的脉动密封。
脉动密封环型式
11
带阻流环的填料环组
压力
径向环
切向环
填充聚四氟乙烯
阻流环 Bronze, PEEK, PPS
作用：防止填充聚四氟乙烯材质的密封环在高温高压下变形。
阻流环
12
减压环的作用：
• 降低由进、排气压力波动对填料环的冲击负荷； • 过滤掉体积较大的固体状或颗粒状的杂质进入填料盒。
保护气
联接螺杆
法兰螺栓及螺母
填料环组 冷却水
主填料盒结构
3
• 安装在压缩机两中体之间的隔板上 • 起辅助密封作用 • 通常没有冷却水、不设润滑点
法兰
法兰螺栓及螺母
联接螺杆
中间填料盒结构
填料环组 活塞杆
填料环槽 保护气
4
需要在填料盒内设置水循环的场合：
• 高温、高压工况 • 高转速工况
水循环设置的麻烦：
往复压缩机填料 函
结构与密封原理
1
作用：密封气体，防止其沿活塞杆方向泄漏 型式：主填料盒 / 中间填料盒
主填料盒
中间填料盒
双作用气缸 中体 十字头 曲轴箱
2
• 布置在压缩机气缸与中体之间 • 密封压力从真空到3000bar • 根据需要可以设置润滑、冷却、保护气和漏气回收
法兰
填料杯槽
0型圈
活塞杆
曲轴侧 曲轴侧
9
气缸侧
曲轴侧
气体通过轴向间隙 进入填料杯槽内， 气体压力使两个切 向环作用于活塞杆 表面及杯槽端面形 成密封。
填料环组在环槽 的另一侧面形成 密封。
两个切向环组合在一 起，切口间隙相互覆 盖。
切向 环
切向 环
气体被封闭在填料 盒中。
双作用填料环工作原理
10
压力
径向环-带倒角 径向环-带斜面 切向环
填料盒中的气体通过径向 环的切口间隙回流到气缸 内。
气缸侧
径向 环
切向 环
单作用填料环工作原理
曲轴侧 曲轴侧
8
பைடு நூலகம்
气体从轴向间隙和径向间 隙进入填料盒的杯槽内， 气体压力使切向环与活塞 杆表面及环槽端面形成密 封。
气缸侧
填料盒中的气体通过径向 环的切口间隙回流到气缸 内。
气缸侧
径向 环
切向 环
单作用填料环工作原理
• 冷却水与工作介质易发生相互污染，影响压缩机的正常工作 • 易发生腐蚀，给填料盒的维修再利用带来麻烦 • 循环水质差，堵塞循环水槽 • 对于某些压缩机的高压级，尺寸小，而没有布置空间
5
按作用分:
• 密封环
--- 起密封作用
密封环 阻流环
• 阻流环
--- 用于高温高压的场合，防止非金属密封环变形流失