压缩机密封相关知识
螺杆压缩机的干气密封
在实际的生产过程中，将干气密封系统的统计数据与设计数量之间
做一个比较。设备中的阻塞气体来自一台小型的压缩机，这种设备装有紧急联锁装置。当堵塞的气体压缩机失灵时，氮气会自动供气，将阻塞气体转换为氮气，供气压力是0.7兆帕至0.8兆帕之间。通过减压阀减压之后，将不凝气体分离出来，通过净化和过滤后传输到机组中，将堵塞气体的减压阀门的压力现场记录，之后就要在分离和净化的过程中进行压降处理，设置好堵塞气体压力。此时需要的压力为0.30兆帕.缓冲气体氮源于总氮通过支管提供的氮气，供应压力约为0.60兆帕，压力降至0.21兆帕。
如果密封气体压力已经非常高了，密封部件所发挥的性能就会比较高，就必然会造成密封面间隙过大，就不会获得良好的密封效果，密封气体压力要符合规定的标准，否则就会影响密封的质量。如果密封的气体流量非常大的时候，静态和动态密封表面之间的间隙就会有变化，如此，就很有可能造成静态和动态环密封表面
（二）循环氢气压缩机所采用的干气密封形式
循环氢气螺杆压缩机采用串联干气密封，中间为迷宫密封状态。串联干气密封的特点是密封的速度非常快。压缩机轴封中应用最广泛的密封之一就是串联干气密封。主密封需要承受一定的工作压力，副密封起到一定的保护作用。在低压环境中进行操作，在主密封和副密封之间有一个迷宫密封。主密封如果不能发挥效果，副密封就可以作为一次密封来保证机组，保证密封的安全。K-301轴封有两套浮石，分别在阴阳转子两端油墨环密封，可以防止工艺中氢泄漏到轴承端，之后执行串联式干气密封，密封的效果很好。
二、螺杆压缩机的干气密封设别的原理
螺杆压缩机的干气密封设备是移动环和转动子结点之间固定好，当转子旋转的过程中，密封气体被送到动态压力容器的根部，而封堵坝和密封筏会阻碍气体流动，把气体放在动环与静环之间的密封表面，压缩气体之后，气体压力与关闭力作用于密封表面，就会形成一层空气膜，不仅薄而且稳定。薄膜的厚度通常是3微米的厚度，静环和动环之间存在着一定的差距，但是相互之间并不接触，间隙是相对稳定的。当有外在因素干扰的时候，就会产生自我平衡力，保持不接触的状态。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
密封系统为串联式双端面干气密封，由连续放置的两组单端面干气密封组成。
经过滤的纯净合成气作为主密封气进入一级密封腔，其压力比工艺气体压力高0.2-0.3MPa，起到阻隔作用，有少量密封气会进入缸内，但其为纯净的合成气，故不会产生污染。
另一部分气体经过两级干气密封之间的梳齿密封分为两路，一部分作为一级泄漏（也称一次泄漏）直接排至火炬系统，另一部分进入二级密封腔充当二级密封气。
然后再经梳齿密封由二级泄漏管道与隔离气一起排出引至火炬系统。
隔离气（氮气）起着最后一道密封作用，其压力略高于二级密封气，确保二级密封气不会泄漏至大气侧。
通过离心压缩机合成气泄漏事例，分析装备干气密封系统的离心压缩机发生气体泄漏情况，如干气密封的一级泄漏气和主密封气通过中分面泄漏至轴承箱。
1导言随着石油、化工行业的快速发展，低能耗、高效益、零污染、长周期的发展方向已成为石油化工行业的发展趋势。
大型压缩机组是石化行业的关键设备，其密封性能的好坏决定装置能否平稳安全运行。
干气密封以其低泄漏、经济实用性好、密封寿命长和运行可靠等特点脱颖而出。
干气密封是一种新型的旋转轴用非接触密封，它是在气体润滑轴承的基础上，由接触型液膜机械密封改进而来。
上世纪60年代末，约翰克兰公司研制出首套干气密封并应用于离心压缩机。
随着密封行业以及流体动力学的快速发展，已经衍生出各种型式的干气密封。
目前，干气密封已在石油、化工、冶金、航空等行业中广泛使用。
因此在本文之中，主要是对离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因进行了全面的分析研究，并且也是在这基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出一定价值的参考。
2.干气密封工作原理干气密封是一种新型非接触式密封，其利用流体动力学原理，通过开设在密封端面上的动压槽来达到密封端面的非接触运行。
由旋弹簧、旋转环、静环、密封圈以及弹簧座和轴套组成。
旋转环密封面经过研磨、抛光处理，并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。
压缩机干气密封
压缩机干气密封一、压缩机干气密封的定义和作用压缩机干气密封是指在压缩机轴承处，使用气体代替传统的润滑油，实现轴承的润滑和密封。
其作用是防止润滑油泄漏，减少环境污染，提高设备可靠性和安全性。
二、压缩机干气密封的优点1.减少环境污染：压缩机干气密封不需要使用润滑油，可以有效降低环境污染。
2.提高设备可靠性：由于无需使用润滑油，可以避免因为润滑油泄漏引起的故障。
同时，压缩机干气密封具有较长的使用寿命和较小的维护量。
3.提高设备安全性：由于无需使用润滑油，可以避免因为润滑油泄漏引起的火灾等危险。
4.节约能源：由于无需使用润滑油，可以减少能源消耗。
三、压缩机干气密封的分类1.动态密封：动态密封是指在旋转轴上使用气体密封，通常采用活塞式密封或者旋转式密封。
2.静态密封：静态密封是指在不旋转的部件上使用气体密封，通常采用环形密封或者膜片式密封。
四、压缩机干气密封的工作原理压缩机干气密封的工作原理是利用气体的高速流动产生的离心力和摩擦力，将气体挤入轴承处形成一个气膜，从而实现润滑和密封。
五、压缩机干气密封的优化设计1.合理选择材料：选择高温耐磨材料可以提高干气密封的使用寿命和稳定性。
2.优化结构设计：通过优化结构设计，可以减少泄漏量和摩擦损失，提高干气密封的效率。
3.加强检测监控：通过加强检测监控，可以及时发现故障并进行维修保养，保证设备正常运行。
六、压缩机干气密封在工业生产中的应用压缩机干气密封广泛应用于石油化工、电力、钢铁、航空航天等行业，可以提高设备的可靠性和安全性，降低环境污染，节约能源。
七、压缩机干气密封的发展趋势随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，压缩机干气密封将越来越广泛地应用于各个领域。
同时，未来的发展方向是进一步提高干气密封的效率和使用寿命，降低成本，实现智能化监控和维护。
离心式压缩机干气密封工作原理-概述说明以及解释
离心式压缩机干气密封工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述离心式压缩机干气密封是指在离心式压缩机内部，通过干燥气体或液体将气体密封，防止气体泄漏到环境中。
干气密封技术的应用使离心式压缩机在工业领域中更加可靠和高效。
离心式压缩机作为一种重要的动力设备，广泛应用于压缩空气、燃气、蒸汽和其他气体的输送过程中。
因其工作原理简单、结构紧凑、运行可靠等优点，被广泛用于石油化工、电力、制冷、空调等行业。
然而，由于离心式压缩机工作时高速旋转的叶轮和压缩室内气体的压缩作用，容易造成气体泄露问题，降低系统效率，增加运行成本。
为了解决这一问题，干气密封技术被引入离心式压缩机中。
干气密封可以阻止气体从压缩机内部泄漏出来，保持系统的密封性能。
它通过使用气体或液体介质，在压缩机的旋转轴和机壳之间形成一个密封区域，防止气体泄露。
干气密封既可以作为压缩机本身的密封装置，也可以作为主轴密封和机壳密封的辅助装置。
在离心式压缩机干气密封的工作原理中，关键要素包括密封介质、密封结构和密封效果。
首先，选择合适的密封介质，例如气体、油脂、液体等，根据压缩机的工作条件和需求进行选择。
其次，设计合理的密封结构，确保密封装置与压缩机的配合良好，具有良好的密封性能和可靠性。
最后，对干气密封的效果进行监测和评估，及时调整和维护密封系统，确保其正常运行。
综上所述，离心式压缩机干气密封技术的应用为压缩机系统提供了重要的保障。
它不仅能够减少气体泄漏带来的能源浪费和环境污染，还可以提高系统的运行效率和可靠性。
未来，随着科技的进步和工程技术的发展，干气密封技术将得到进一步改进和应用拓展，为离心式压缩机系统的优化和提升提供更多可能性。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的框架和组织进行说明。
下面是可能的内容：2. 文章结构在本文中，我们将首先介绍离心式压缩机的基本原理，包括其结构和工作原理。
然后，我们将详细介绍干气密封在离心式压缩机中的作用，并解释其工作原理。
压缩机填料密封原理
压缩机填料密封原理填料密封是通过在密封面上填入填料，将填料压实形成密封沟槽，使介质无法泄漏出去。
填料的选择根据介质的性质和温度来确定，常见的填料有纤维填料、波纹管填料、柔性石墨填料等。
下面以柔性石墨填料为例，详细介绍压缩机填料密封的原理。
柔性石墨填料是由纯天然的石墨加工而成，具有优异的密封性能和化学稳定性。
它具有非常小的泄漏量和低摩擦系数，适用于高温高压环境下的密封要求。
在压缩机填料密封中，柔性石墨填料的应用可以有效地防止气体或液体介质的泄漏，保护设备的正常工作。
填料密封的原理主要包括填料包装和填料紧固两个环节。
首先，将柔性石墨填料剪成合适的长度，然后将填料沿着活塞杆放置到壳体上的密封沟槽中。
填料的长度要适当，确保填料良好地填充到沟槽中，且不会造成过度缠绕，以免影响密封效果。
填充完毕后，需要使用特殊的工具将填料进行紧固。
常见的填料紧固方法有压盖法和机械密封法。
压盖法是将填料盖上一层金属盖板，运用压力将填料紧固在壳体上。
机械密封法则是在填料上覆盖一层金属瓣片，通过螺纹装配将填料固定。
这些方法都可以使填料牢固地固定在密封沟槽中。
填料密封的原理在于，活塞杆在工作时与填料之间会形成一个密封空间。
当活塞杆向前运动时，填料与活塞杆密封面产生压紧作用，阻止介质逆向渗入。
而当活塞杆向后运动时，由于活塞杆上的密封沟槽带动填料沿着活塞杆后退，填料与活塞杆之间产生摩擦力，进一步增强了密封效果。
填料密封的优点是易于更换和维护，适用于高压、高温或含有固体颗粒的介质。
填料材料的选择与工作环境密切相关，一般需要根据温度、压力、介质的化学性质和工作环境的要求进行选择。
然而，填料密封也存在一些缺点。
填料材料的选择不当可能会出现泄漏问题，而且填料的使用寿命有限，需要定期维护和更换。
此外，填料也会造成一定的摩擦力和热损耗，从而降低设备的效率。
综上所述，填料密封是一种简单而有效的密封方式。
通过选择合适的填料和合理的填料紧固方式，可以在高温高压环境下实现较好的密封效果。
机械密封相关知识试题答案
机械密封相关知识试题答案一、机械密封的基本概念机械密封是一种用于控制流体泄漏的装置，广泛应用于泵、压缩机、反应器等旋转设备中。
它通过一对或多对垂直于旋转轴线的端面，在压力和密封流体的作用下，实现紧密贴合，从而阻止流体的泄漏。
机械密封的核心部件包括静环、动环、弹簧、密封圈等，其中静环和动环的端面称为密封面，是机械密封的关键部位。
二、机械密封的工作原理机械密封的工作原理主要依赖于密封面之间的接触。
在工作压力和弹簧力的作用下，动环与静环的密封面紧密贴合，形成一个阻止流体泄漏的屏障。
同时，密封面之间存在一层薄膜，这层薄膜可以是由介质本身形成的，也可以是由外部注入的密封液形成的。
这层薄膜有助于减少密封面的磨损，并在一定程度上起到润滑作用。
三、机械密封的类型与应用根据结构和应用的不同，机械密封可以分为多种类型。
常见的有单端面密封、双端面密封、弹簧式密封、非弹簧式密封等。
单端面密封结构简单，适用于一般介质和较低的压力条件；双端面密封则具有更高的密封可靠性，适用于有毒、有害或昂贵介质的密封。
弹簧式密封通过弹簧提供压力，适用于波动较大的工况；非弹簧式密封则通过其他方式（如液体压力）提供密封力。
机械密封广泛应用于化工、石油、电力、冶金、船舶等行业，尤其适用于那些对泄漏要求严格的场合。
四、机械密封的安装与维护正确安装和维护机械密封对于保证其正常工作和延长使用寿命至关重要。
安装时，应确保密封面清洁无瑕，避免安装过程中的划痕和损伤。
同时，要按照制造商的指导书进行安装，确保所有部件正确安装到位。
在维护方面，定期检查密封的磨损情况和弹簧的张力，及时更换损坏的部件，并保持密封腔体的清洁。
五、机械密封的故障分析与排除机械密封在使用过程中可能会出现各种故障，如泄漏、发热、振动等。
泄漏可能是由于密封面磨损、密封圈损坏或安装不当引起的。
发热通常是由于密封面摩擦过大或冷却不足造成的。
振动可能是由于动平衡不良或弹簧力不均引起的。
对于这些故障，应根据具体情况进行分析，并采取相应的排除措施，如重新调整弹簧力、更换密封圈、重新安装等。
压缩机干气密封原理培训课件
9000 rpm
+ 通过压缩机迷宫的泄漏量 ( @ 2.03 Mpa( 0.03 Mpa 压差) & 70 ℃，9000 rpm )
P 密封 > P 平衡
密封气 – 流量控制
P 平衡
保持充足的密封气流量。 保持正压以防压缩机腔体内未过滤的 工艺气体流向密封腔
H H
FI-4
L 高高联锁 PT-1 高报 PI-5 RO RO
FI-5
H H
PI-6
L
高高联锁 高报 PT-2
P 泄漏
n
P 泄漏
PT-1 &2，压力远传，提 供 4 ～ 20 mA 信号到 DCS.
n n
泄漏高报警 泄漏高高报，压缩机联锁
一级泄漏控制
流量计：
n n n
到火炬
测量正常流量 监测密封流量 流量高 / 低报警
气膜密封端面结构 单向旋转功能的端面螺旋槽
双端断面干气密封图
中间带迷宫的串联密封
干气密封材料
静环材料
碳石墨
动环材料 碳化钨
浸金属 浸树脂 (如强腐蚀性介质) 碳化硅+碳/碳化硅+DLC(类金 刚石涂层)
钴基 镍基 反应烧结（不用） 常压烧结（或称无压烧结） 液相烧结 – 超高压
差压控制阀 PI-1
P 密封 > P 平衡
从过滤器来的密封气
压差△p = P 密封 - P 平衡 = 0.03Mpa(最小)
密封气 – 流量控制
P 吸气 : 2Mpa ，40 ℃ P 排气 : 4Mpa，70 ℃ P 平衡 : 2Mpa P 密封 : 2.03 Mpa ，70 ℃ FI-1&FI-2 处流量 = 一级密封泄漏量 ( @2.03 Mpa&70 ℃)
压缩机干气密封基本原理及使用分析
关键字：透平式压缩机,干气密封,结构,应用BasicPrinci ple And Use Analys is For Dry Gas Seal Of Compre ssorLi Guiqin et alAbstra ct:Resear ch is carrie d out agains t the produc t of dry gas seal of German Burgma nnCompan y,combin ing the operat ing perfor mance of compre ssor,conten ts of princi ple of compre ssordry gas seal,struct uralfeatur e,seal materi al,servic e requir mentand manufa cture etc.are mainly discus sed.Key words:Turboc ompre ssorDry gas seal Struct ure Applic ation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。
压缩机干气密封原理
压缩机干气密封原理压缩机干气密封原理是指在压缩机工作过程中，利用适当的密封装置，阻止气体泄漏到环境中的过程。
干气密封有助于提高压缩机的工作效率，减少能源损耗，保护环境以及延长压缩机的使用寿命。
压缩机干气密封原理主要包括以下几个方面：1. 压缩机的挤压密封原理：挤压密封是利用密封装置对气体进行挤压，将气体封闭在密封装置内。
常见的挤压密封装置有活塞密封、活塞环密封和活塞杆密封等。
这些密封装置通过与活塞或活塞杆的接触，形成一个相对密闭的空间，阻止气体泄漏。
2. 压缩机的间隙密封原理：间隙密封是利用密封装置对气体间隙进行封闭，阻止气体泄漏。
常见的间隙密封装置有静密封和动密封。
静密封通常是通过嵌入式垫片、填料或螺纹连接等方式，在密封面上形成一定的压力，使密封面之间的间隙被填满，从而达到密封的目的。
动密封则是通过机械密封或液体环形密封等装置，在动态工作状态下，形成一个压力高于环境的封闭空间。
3. 压缩机的润滑密封原理：润滑密封是通过润滑油或润滑脂等物质，在压缩机工作过程中，对部件进行润滑和封闭。
润滑油或润滑脂在压缩机内部形成一层润滑膜，防止气体泄漏，同时起到减少磨损和摩擦的作用。
常见的润滑密封装置有轴承密封和动密封装置等。
压缩机干气密封原理的实现可以提供以下几个优点：1. 提高能源利用率：通过有效的气密封装置，可减少气体泄漏，从而降低能源损耗。
在压缩机工作过程中，气体泄漏会导致能源的浪费，使用干气密封装置可以有效降低这种能源损耗，提高能源利用率。
2. 保护环境：压缩机在工作过程中可能会产生对环境有害的气体排放，使用干气密封装置可以有效防止气体泄漏，减少对环境的污染，保护生态环境。
3. 延长压缩机使用寿命：通过使用干气密封装置，可以有效防止气体对压缩机内部部件的腐蚀和磨损，减少机械故障的发生，延长压缩机的使用寿命。
总之，压缩机干气密封原理通过挤压、间隙和润滑等方式，有效阻止气体泄漏，提高能源利用率，保护环境和延长使用寿命。
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。
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压缩机的密封分类
密封
内密封
轮盖密封 级间密封
外密封
主轴与机壳间 的密封（轴端 密封）
由于叶轮出口压力大于进口压力（图）， 级出口压力大于叶轮出口压力，在叶轮两侧与 固定部件之间的间隙中会产生漏气，而所漏气 体又随主流流动，造成膨胀与压缩的循环，每 次循环都会有能量损失。该能量损失不可逆转 地转化为热能，为主流气体所吸收。
压缩机的密封
• 压缩机的主要结构 • 压缩机的密封分类 • 密封的原因和目的 • 迷宫式密封件的结构形式 • 轴端密封及分类 • 机械密封 • 液膜密封 • 干气密封
压缩机的主要结构
1—吸入室 2—轴 3—叶轮 4—固定部件 5—机壳 6—轴端密封 7—轴承 8—排气蜗室
压缩机的主要结构
1—定轴器；2—套筒；3—止推轴承部；4—止推轴承；5—轴承；6—调 整块；7—机械密封部；8—进口导叶；9—隔板；10—叶轮；11—轮盖密 封；12—调整块；13—隔板密封；14—齿轮联轴器；15—轴端密封； 16—连接件；17—套筒
干气密封应具有两种功能： 一、是要防止转动期间主环与配对环接触，避 免摩擦。 二、是当轴不转动时，密封应为零泄漏量。
干气密封主要有三种形式： 单端面密封结构 串联式密封结构 双端面密封结构
实际应用中可根据压缩介质和压力等级选定。
单端面 = GASPAC S
工艺侧
清洁隔离气
大气侧
双端面密封 = GASPAC D
液膜密封
液膜密封是在密封间隙中充注带压液体，以 阻滞被密封介质泄露。由于它将固体间摩擦转化 为液体摩擦，故又称为非接触式密封。由于密封 间隙中还设置了可以浮动的环，故又称为浮动环 密封。
图为液膜浮动环密封的结构示意图，它主要 有几个浮动环1、4，轴套5，L形套环和壳体等组 成。左侧为高压被封介质，右侧为低压或大气。 密封油压大于被密封气体压力，其间差值为 0.05—0.1Mpa。进油流经浮动环1、4与轴套5之间 的密封间隙，沿图示方向向左、右 动态O圈
动环对中装置
弹簧增强O-圈设计
动环驱动套的套装设计
干气密封
正常工作间隙为2.5~7.6µm。
干气密封
干气密封基本原理
• 在稳定状态下，作用在密封面上的闭合力（弹簧力和介 质力）等于开启力Fc=Fo（气膜反力），气膜处于设计工 作间隙（一般在3—10um）。当Fc＜Fo时，间隙减小，气 膜刚度增大，气体泄漏量减小，但容易造成气膜温度升 高而影响密封寿命；当Fc＞Fo时，气膜刚度减小，泄漏 量增大。
机械密封
机械密封如图所示，左侧为被密封 介质（ 高 压 侧 ）P1，右侧为大气 （低压侧）P2，密封主要由动环1、 静环2、弹簧4、端盖5等组成。弹簧 将静环端面紧贴在动环上，使其端面 间隙减小到零，以达到封严的目的， 故机械密封亦称端面接触式密封。为 防止静、动端面干摩擦，还要用密封 液润滑并带走摩擦产生的热量。动静 件形成一对摩擦副。一般动件为硬质 材料，如碳化钨硬质合金、不锈钢等 ，静件相对为软质材料，如石墨、青 铜、聚四氟乙烯、工程塑料等。弹簧对接触面的压紧力应适 当，偏大磨损加快，偏小易于泄露。
干气密封的工作原理
工作原理：静压力和动压力平衡。
大约在20世纪90年代初，干气密封开始应用于透平压 缩机，其结构与机械密封相似，也是由动静环、弹簧、壳 体和O形圈等组成。
环密封面经过研磨、抛光，并在其上面加工有流体动 压槽（深度一般小于10um）。动、静环作相对旋转运动时， 流体被吸入密封沟槽底部，由于离心力的作用，气体进入 密封中心处压力升高，螺旋槽底部最高，它沿径向形成环 形密封墙，该密封墙对气流产生阻力，气体被压缩，压力 增高，产生的压力使静环从动环表面被推开，此时，流动 的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜（此气膜厚度 一般在3微米左右），气膜厚度十分稳定，并具有良好的 气膜刚度，保证密封运转稳定可靠。密封始终工作在非接 触状态，起密封作用。(图)
由于压缩机内压力大于壳外压力，轴端特 别是与原动机连接段，轴与固定部件之间间隙 中的气体向外泄露，造成压缩机效率降低。
密封的原因和目的
如果压缩气体为高压气体、贵重气体、 易燃易爆气体和有毒气体，泄漏还会造成环 境污染，甚至造成人身伤害。
因此，为了防止压缩机级内能量损失和 压缩机内气体想外界泄漏，要在压缩机内设 有内密封装置，在轴端特别是轴与原动机连 接端设有轴端密封装置。
3、扩压器
使叶轮排出的具有较大动能的气流减速，把气体的动能有效的转化为压 力能。分为有叶扩压器和无叶扩压器。 无叶扩压器：结构简单，级变工况的效率高，稳定工作范围宽。 有叶扩压器：由于叶片导向作用，气体流出扩压器的路程短，设计工况 效率高，但结构复杂，变工况的效率较低。稳定工作范围窄。 所以较多采用无叶扩压器。
压缩机的主要结构
1—叶轮、 2—扩压器、 3—弯道、 4—回流器、 5—排气蜗室
压缩机的主要结构
压缩机的主要结构
1、主轴
压缩机的关键部件，他是主要起到装配叶轮、轴套、平衡盘、推力盘 、联轴器的作用，是转子部分的中心部位
2、隔板
隔板安装在气缸壳体内，与气缸壳体或内机壳组成压缩机的气道，即形 成扩压器、弯道及回流器等。隔板一般采用铸铁件，经时效热处理后加 工而成。隔板均为水平剖分，以便拆卸装配。
压缩机的密封
化工生产过程中常用到泵、压缩机等流体输送 机械，这些机械的做功都是消耗能量的，而这 些 能 量 并 不 能 100% 转 化 为 人 们 想 要 的 功 和能量。总会有能量损失
• 离心泵的能量损失包括： • •
水力损失 容积损失 机械损失
• 离心压缩机的能量损失主要包括： 漏气损失、轮组损失、 流动损失、冲击损失
液膜密封
• 浮动环是活动的，当轴转动时，由于存在偏心而产生 流体动压力将环浮起。由于它具有自动对正中心的优 点，故形成液体摩擦状态，且其间的间隙可以做到比 轴承间隙还要小得多，因而漏油量也就大大减少。为 了防止浮动环转动，需加防转销钉3.在正常工作情况 下，浮动的环与轴不会发生接触摩擦，故运行平稳
GASPAC
静环端面
材料
• 石墨（含10%的锑） • 碳化硅
GASPAC
动环端面
材料
• 碳化硅 • 氮化硅
GASPAC® 标准产品应用参数
压力
至 105 Bar (石墨) 至 120 Bar (碳化硅)
速度
至 to 200 meters per sec.
标准端面组合
硬对软
温度
-20ºC to 180ºC (O-rings)
6、推力盘
推力盘主要承受推力轴承的轴向力，由光洁度很高的不锈钢板材经 线切割制造而成。其两侧分别为推力轴承的正副止推块。推力盘有的 设置在压缩机的高压端，有的设置在机组的压缩机的两段之间
压缩机的主要结构
7、轴端密封
防止轴端特别是与原动机连接端，轴与固定部件之间 间隙中气体向外泄漏。
8、临界转速
若转子旋转的角速度与转子弯曲振动的固有圆周频率 相重合，则转子发生强烈振动导致转子的破坏，转子 与此相应的转速成为转子的临界转速，一旦转速原理 临界转速，则转子平稳，不会有强烈振动。
• 当发生工艺条件波动或机械干扰，使得密封面贴近，有 接触的趋势，此时气膜厚度减小，刚度增大，气膜反力 增加，迫使密封工作间隙增大，恢复到正常值。相反， 若密封气膜厚度增大，则气膜反力减小，闭合力大于开 启力，密封面贴近恢复到正常值。
• 衡量干气密封稳定性的主要指标就是气膜刚度的大小， 气膜刚度越大，表明密封的抗干扰能力越强，运行越稳 定。
压缩机的主要结构
4、叶轮 叶轮又称工作轮，是压缩机的最主要的部件。叶轮随主
轴高速旋转，对气体做功。气体在叶轮叶片的作用下，跟 着叶轮作高速旋转，受旋转离心力的作用以及叶轮里的 扩 压流动，在流出叶轮时，气体的压强、速度和温度都得到 提高。
按结构型式叶轮分为开式、半开式、闭式三种，在大 多数情况下，后二种叶轮在压缩机中得到广泛的应用。
迷宫式密封件的结构形式
为了尽量减少漏气损失，在固定部件与轮盖、 隔板与轴套，以及整机轴的端部需要设置密封件。 常用的有梳齿式（亦称迷宫式）的密封结构。其工 作原理是每经过一个梳齿密封片，等于节流一次， 多次的节流减压能有效地减少漏气量。
迷宫式密封的结构形式
轴端密封及其分类
充抽气密封
迷宫密封
机械密封 液膜密封
工艺侧 迷宫密封 密封气入口
轴套
动 环
静环
O
型 圈
出口
卡槽
卡环
大气侧
干气密封的特点及应用
• 特点：干气密封与机械密封、液膜密封最大的不同是采
用气体密封，省去了密封油系统，具有运行可靠性高、 使用寿命长、密封气泄漏量小、功耗极低、工艺回路无 油污染，工艺气不污染润滑油系统等优点。另外，取消 了庞大的密封油供给系统及测控系统，使占地面积减少 ，重量轻、运行维护费用低，缩减了计划外维修费用和 生产停车时间，故日益受到重视与推广应用。目前在国 内应用的干气密封最高压力在10Mpa。干气密封除了常应 用于压缩机、泵设备的密封外，还可应用于反应釜等其 他转动设备。
动环
碳化硅 (Upto 120 m/s) 氮化硅 (Upto 200 m/s)
GASPAC® 高端产品参数
压力 动环材料 静环材料 密封辅件
Up to 230 Bar 动态 230 Bar 静态
氮化硅 (up to 200 m/sec)
碳化硅
PTFE 垫片 (-100ºC to 230ºC)
基本元件
工艺侧
清洁隔离气
大气侧
双端面密封 = GASPAC D
工艺侧
清洁隔离气
泄漏到火炬
大气侧
配中间迷宫的串联密封= GASPAC L
清洁隔离气 工艺气
泄漏到 火炬
惰性隔离气 大气侧