经典：离心式压缩机干气密封系统
离心式压缩机干气密封系统浅析
离心式压缩机干气密封系统浅析1 干气密封简介目前国内外石油化工行业普遍使用离心式压缩机来输送各种气体，主要是因为运转周期长、性能稳定。
实际生产要求离心式压缩机在高转速、大气量、大压力，尤其是在压缩易燃、有害、有毒气体的条件下工作，为了防止这些气体沿压缩机轴端泄漏至大气中，就必须采用各种密封方式，保证压缩机的正常工作，保证人身和设备的安全，防止造成环境污染，同时也决定了密封装置向高密封效率、低能耗的方向发展。
在压缩机领域，轴端干气密封正逐步替代迷宫密封、浮环密封和油润滑机械密封[1]。
对密封的基本要求是要保证结合部分的密闭性、工作可靠性、使用寿命长，密封装置的系统简单、结构紧凑、制造维修方便。
衡量密封好坏的主要技术指标是泄漏量、寿命和使用条件[2]。
干气密封是一种新型的非接触轴向密封，由它来密封旋转机器中的气体或液体介质。
与其它密封方式相比，干气密封具有泄漏量少，寿命长，能耗低，磨损小，维修量低，操作简单可靠，被密封的流体不受油污染等特点。
目前，干气密封主要应用在离心式压缩机上和轴流压缩机、透平膨胀机上。
干气密封已经成为离心式压缩机正常运转和操作可靠的重要元件。
2 干气密封工作原理图1 动环端面结构示意图干气密封是由动环、静环、弹簧、密封圈、弹簧圈和轴套组成。
动环和静环配合表面的平面度和光洁度很高，动环面上加工有一系列的螺旋形流体动压槽，槽深仅有几微米，外深内浅，如图1所示。
干气密封在非运转状态时，动环与静环的密封面靠弹簧力贴合在一起。
运转时，气体随着动环的旋转，被吸入动压槽内，被送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝，即动压槽末端没有通道。
螺旋槽间为密封堰。
密封坝和密封堰起到节流和密封的作用。
密封坝对气体产生阻力作用，被吸入的气体就被压缩，在密封面上产生动压力。
在该密封坝的内侧还有一系列反向螺旋槽，起到反向进气、改善配合表面压力分布的作用，反向螺旋槽内侧也有一段密封坝，对气体产生阻力作用，从而增大气膜压力。
离心式压缩机干气密封系统常见故障研究
离心式压缩机干气密封系统常见故障研究发布时间：2021-07-26T09:54:08.083Z 来源：《科学与技术》2021年3月8期（中）作者：杨文莹[导读] 在化工企业当中，离心式压缩机是一项核心的设备，杨文莹三一集团有限公司上海分公司上海 201400摘要：在化工企业当中，离心式压缩机是一项核心的设备，而为了保证压缩机的整体系统能够正常工作，压缩机的密封系统也是非常重要的。
基于此，本文首先对离心式压缩机的结构原理和主要特点进行了介绍，然后又对干气密封常见的故障进行了分析，并指出相应的应对措施，希望本文所作分析能够为有关研究人士带来借鉴和参考。
关键词：离心式压缩机；干气密封；故障前言：在石油、化工，以及冶金等领域，离心式压缩机得到了非常普遍的应用。
因为工作情况具有一定的特殊性，特别是在工作介质当中存在易燃易爆和有毒有害气体时，为了避免气体出现泄漏，就要求压缩机有着非常高的密封性。
干气密封的出现可以说是动密封领域当中一次非常重要的变革，现阶段市面上使用的离心式压缩机组轴端部位全部应用的都是干气密封。
1.离心式压缩机结构原理离心式压缩机在工作过程中与离心泵，以及轴流式压缩机有着非常大的不同，而最大的不同在于离心式压缩机的工作介质是气体。
当离心式压缩机进行工作时，气体会发生径向流动，从而导致比较大的排气压力出现。
一般情况下，构成离心式压缩机中的转子由两部分组成，分别是轴，以及叶轮。
其中，对于转子而言，轴承主要发挥的是支撑的作用，通过止推轴承以及平衡盘，使得轴向力的平衡作用得以实现。
而在启动设备的驱动下，转子会自动并且高速的进行旋转，并且与定子以及轴承共同构成压缩机，成为压缩机当中最重要的三大设备板块，在三大设备板块的协调与配合下，使得离心式压缩机能够正常工作。
2.离心式压缩机的特点第一，早期的复式压缩机，其排量通常比较小，与其比起来，离心式压缩机在排量方面得到了显著的提高，平均每分钟能够达到几千立方米，在很大程度上提高了工作效率。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统是用于保证压缩机内部与外部高压气体之间的密封的一种装置，主要包括气体密封装置和润滑装置。
其原理是利用高速旋转的离心力将气体从压缩机内部排出，形成密封层，阻止外部气体进入压缩机内部。
离心压缩机干气密封系统的主要工作原理是通过高速旋转的离心力将气体从压缩机内部排出，形成了一个密封层，从而阻止了外部气体的进入。
具体而言，干气密封系统由密封件、密封腔和密封介质组成。
当离心压缩机工作时，高速旋转的离心轴将气体吸入密封腔中，然后将其排出。
在此过程中，密封腔与密封介质之间的差压力将气体推动到密封件上，形成密封。
密封件上的压力将密封介质挤入密封腔中，从而进一步增强密封效果。
1. 密封件损坏：当密封件损坏时，外部气体将进入密封腔，导致泄漏。
密封件损坏的原因可以是使用时间过长、材料老化、物理损伤等。
2. 密封腔部件磨损：由于长时间的高速旋转，密封腔的部件会出现磨损，导致密封效果下降。
转子与密封腔之间的间隙过大会导致气体泄漏。
3. 密封介质流失：密封介质在长时间的工作过程中可能会发生流失，导致密封效果下降。
这可能是由于密封介质的蒸发、泄漏、挥发或分解等原因引起的。
4. 系统压力过高：当系统的压力超过密封系统的承受能力时，会导致泄漏。
这可能是由于系统的运行条件异常或设计不合理引起的。
为了有效地减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，可以采取以下措施：1. 定期检查与维护：定期检查密封件、密封腔和密封介质的状况，及时更换和修复损坏的部件。
2. 注意密封材料的选择：选择耐磨损、耐腐蚀、耐高温的密封材料，提高密封件的使用寿命。
3. 控制系统压力：合理控制系统的压力，以确保在设计范围内工作。
4. 使用适当的润滑装置：适用于离心压缩机干气密封系统的润滑装置可以减少摩擦和磨损，提高密封效果。
离心压缩机干气密封系统的工作原理是通过密封件和密封介质的相互作用，形成高效的密封层。
泄漏的原因主要是由于密封件损坏、密封腔部件磨损、密封介质流失和系统压力过高等因素引起的。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统是指通过各种密封件和装置，将压缩机内部与外部空气隔离，以防止气体泄漏和外界杂质进入。
其基本原理是通过在压缩机转子和壳体之间建立气密封
系统，使压缩机能够稳定运行，并确保压缩机的性能和效率。
离心压缩机的干气密封系统主要由以下几个部分构成：
1. 主辅密封：主要由转子端盖和转子波纹部分构成，用于密封转子与压缩机壳体之
间的间隙，防止气体泄漏。
2. 溢流槽：用于收集泄漏气体，防止气体进入主轴轴承腔室。
3. 喷气装置：通过喷气装置向主辅密封处喷射高压气体，形成与外界的气流隔离层，防止外界杂质进入密封处。
4. 轴封：用于防止气体泄漏，通常采用压缩机提供的特殊轴封件。
1. 密封件磨损：由于长时间运行和摩擦，密封件会逐渐磨损，导致密封效果下降，
从而产生气体泄漏。
2. 设计缺陷：在设计过程中，如果没有考虑到密封件的合理布局和选择，或者设计
不当，都会导致密封系统的泄漏。
3. 温度变化：随着压缩机运行过程中产生的摩擦热量和环境温度的变化，可能导致
密封件的膨胀或收缩，从而引起泄漏。
4. 操作不当：如果操作人员在维护和保养过程中不注意密封件的清洁和保养，导致
密封件损坏或松动，就会造成泄漏。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统的原理是利用密封装置将压缩机壳体与转子隔离开来，防止气体泄漏。
离心压缩机干气密封系统主要由密封装置和附件组成。
密封装置通常由静密封和动密封两部分组成。
静密封通过静环、静环座和填料，将进入压缩机壳体的气体与外界隔离开来。
动密封则通过动环、弹簧等，将进入压缩机轴心的气体与出压缩机的气体进行隔离。
密封装置的设计优化可以有效减少气体泄漏。
1. 密封装置结构损坏：密封装置的静环、动环等密封面损坏或磨损，导致气体泄漏。
这可能是由于操作不当、长时间使用或质量问题造成的。
2. 密封装置安装不良：密封装置的安装不牢固或安装不正确，使得气体泄漏。
这可能是由于人为操作失误或安装工艺不规范造成的。
3. 密封装置密封性能差：密封装置的材料选择不当或制造工艺不良，使得密封性能差，从而导致气体泄漏。
4. 温度和压力变化：由于运行条件的变化，如温度和压力的变化，会使得密封装置的性能发生变化，导致气体泄漏。
5. 润滑油问题：润滑油的选择和使用不当，可能影响到密封装置的性能，从而造成气体泄漏。
为了减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，我们需要做好以下几点：1. 定期检查和维护密封装置，及时更换损坏的部件，确保密封装置的完好性。
2. 在安装密封装置时，注意正确的安装位置和方法，严格按照操作规程进行操作。
3. 选择合适的材料和制造工艺，以保证密封装置的性能和质量。
4. 根据运行条件的变化，适时调整密封装置的参数，以保证其良好的密封性能。
5. 对润滑油进行定期更换和检查，确保润滑油的质量和使用情况。
通过以上措施，可以有效减少离心压缩机干气密封系统的泄漏，提高压缩机的工作效率和可靠性。
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析
离心压缩机干气密封系统原理及泄漏原因分析离心压缩机干气密封系统是一种常见的密封系统，用于防止气体在压缩机内泄漏。
本文将对离心压缩机干气密封系统的工作原理及泄漏原因进行分析。
1. 压缩机内部流体动压力：当离心压缩机工作时，压缩机内部会产生流体动压力，即气体在高速旋转的叶轮作用下产生的动力。
这种动压力可以弥补密封系统中的间隙，防止气体泄漏。
2. 干燥气体填充密封空腔：为了确保密封系统的有效工作，通常会在密封空腔内填充干燥气体，该气体在压缩机旋转过程中与外部空气隔绝，从而达到提高密封性能的目的。
3. 密封系统结构密封性能：离心压缩机干气密封系统通常采用双端面密封或者机械密封结构，通过合理设计密封系统结构，可以增加密封系统的密封性能，防止气体泄漏。
二、泄漏原因分析虽然离心压缩机干气密封系统具有较好的密封性能，但在实际运行中仍然存在一定的泄漏情况。
泄漏原因主要包括以下几点：1. 密封系统磨损：密封系统长时间运行后，会出现磨损现象，导致密封效果减弱，进而引起气体泄漏。
定期对密封系统进行检查和维护十分重要，及时更换磨损严重的密封件。
2. 密封空腔内干燥气体泄漏：由于密封空腔内填充的干燥气体可能会因密封结构缺陷或操作不当而发生泄漏，导致密封性能下降。
需要定期检查密封空腔内的干燥气体是否泄漏，并及时进行补充或更换。
3. 密封结构材料选择不当：密封系统的密封结构材料选择不当，容易发生氧化、老化和变形等情况，从而减弱密封系统的密封性能，导致气体泄漏。
在设计密封系统时需要选择合适的材料，并严格控制材料的质量。
4. 操作不当：在离心压缩机的运行过程中，操作不当也会导致密封系统的泄漏。
过度紧固密封件、操作温度过高或者清洗不及时等情况都可能引起密封系统泄漏。
离心压缩机干气密封系统在实际应用中需要注意密封系统的设计、选择及日常维护保养，尽量减少泄漏现象的发生，确保压缩机的正常运行。
离心式压缩机干气密封系统常见故障分析
2018年11月离心式压缩机干气密封系统常见故障分析张宁博(山东垦利石化集团有限公司,山东东营257500)摘要:流体的静力与动力如果能够保持平衡的状态，那么就能够实现干气密封。
而在离心式压缩机干气密封系统当中，动环、静环、弹簧等装置是其中的重要构成部分。
经常会出现的故障则主要包括联锁停机、密封失效等。
而在这些故障当中，密封失效比较容易发生。
而此故障主要出现在压缩机开停期间，一旦压缩机机械的其中一个部位出现问题，那么就要在试车结束以后，去对干密封系统采取检验，这样就能够确保离心式压缩机的有效运行。
关键词:离心式压缩机；密封系统；密封失效压缩机有很多的种类，其中主要包括活塞压缩机、离心压缩机等。
其主要应用于集输管网远距离输送和制冷领域有关做功。
密封系统能够确保压缩机工艺气体免遭工艺气体泄漏以及环境介质不遭到破坏，因此得到了相关工作者的高度重视。
不过离心式压缩机干气密封系统经常会出现一些故障，这就要求相关工作者一定要制定出完善的解决方案。
那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。
1干气密封系统的原理流体的静力与动力如果能够保持平衡的状态，那么就能够实现干气密封，而在离心式压缩机干气密封系统当中，动环、静环、弹簧等装置是其中的重要构成部分。
动环面中设有很多的螺旋形流体动压槽，然后通过抛光，来提高平面度以及光洁度。
在运转的过程中，气体会在环旋的作用下从外径流入中心，而径向分量会流往密封堰，造成气体压力变高。
借助此压力，就能够将动环和静环之间的密封面移开，而流动气体在密封面上会构成一层比较薄的气膜，以此防止泄露间隙达到非接触式密封的目的。
2密封用工艺气体2.1隔离气隔离气通常使用N2，功能是能够避免轴承润滑油钻进肝气密封腔，从而对密封面形成破坏。
通常，隔离气压力并不小于机油压力。
在进行操作的时候，隔离气一定要在还没有采用润滑油系统的时候就进行使用，并在运用完润滑油系统后进行关闭。
2.2密封气在压缩机里，工艺气是CO 、N 2、H 2的情况下，通常会使用压缩机出口工艺气来当做密封气，而压缩机里工艺气为富气或其体内具有很多烃类的情况下，通常会使用N 2来当做密封气。
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。
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5
进口
出口
典
干气密封
型
的
离
心
式
压
缩
机
及
干
气
密
封
转子
6
典 型 的 干 气 密 封 装 置
7
单 级 干 气 密 封 结 构
23
孔板FO756/758在控制柜中的位置
FO756
FO758
24
PIT-757/B
PSHH
PAHH
PIT-757/A
PIT-757/C PIT
Φ4.5mm孔板安装处
PI
孔板阀
第一出口孔板阀,当孔板前压力达400KpagHH,ES
25
压力控制阀PCV752/754
PCV752/754
• 本控制阀用 以在第一通 气管上保持 150KpaG 的常压力
PCL800压缩机封严气系统
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
密封装置在压缩机上的位置
2
密封气体控制柜在撬上的位置
3
封严气系统的功用
• 本系统向压缩机两端的封 严机构提供过滤后的密封 缓冲气体,以防工艺气体从 设备逸出.
4
干气密封的特点
• 干气密封最早于20世纪70年代中期由美国的克兰 密封公司研制开发,工业应用表明,干气密封具有下 列特点;
• 过滤器为双联过滤器,安装有切换手柄,以让 气体通过过滤器之一进入到密封气体线路 中.在运行过程中可以有任一过滤器停用,以 进行维护而不影响流入到压缩机的气体.
• 过滤器上安装有压差变送器PDIT768,当压 差达到100Kpag就发出一个高报警,则过滤 器必须切换及该滤芯就应更换.或者,每过一 年,不论压力差是多少都必须更换.
阀
流量计
门
PIF751
调
节
器 在
压差孔板
PIT755A/B/C/
图
上
的
位
置 压差变送器
PDIT765
压力控制阀 PCV752/754
流量计 PIF751
压差孔板 PIT757A/B/C
压缩机
压差控制阀 PDCV765
双联气滤F101/A/B
20
双气滤过滤器F-101A/B
21
双联滤过滤器F-101A/B
8
第二出口 第一出口
密封气进气
双 级 干 气 密 封 结 构
主轴
9
惰性气体 出口
密封气进气
带 有 惰 性 气 体 的 密 封
10
密封坝
旋转方向
动压槽
密封端面结构
密封坝
11
静环
静止状态下的密封
动环
12
运行状态下的密封
13
运行状态下的密封
14
干气密封的工作原理
• 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,密封效果差,而间隙太小会使密封面发生接触,产 生的摩擦热能使密封面烧坏而失效.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.密封间隙内的压力 增加将形成一个不被破坏的稳定气膜.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。
15
封严气系统的组成
• 双气滤过滤器F-101A/B, • 第一通气控制阀PCV752,PCV754. • 差压控制阀PDCV765. • 第一出口安全阀PSV759,PSV760.
16
轴端密封
• 机械气体密封 • 压缩机每根轴的两端都装有密封,以防气体
防止从轴颈轴承排出 的油雾,通过迷宫型密
封和转子与机械气体 密封接触.
28
起动阀XV769
电磁阀
• 从站出口总管来 的工艺气通过由
电磁阀控制的气 动操纵阀XV769 到达过滤器进口. 此阀为一通/断阀, 用于机组启动升 速.
手阀
起动升速阀XV769
29
压缩机第一出口安全阀PSV759/760
安全阀PSV759/760
• 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 辅助系统大大简化,运行维护费用显著下降.
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压差PDCV765控制阀
PDCV765控制阀
• 控制阀安装于密封气体线 路和平衡气体管线之间,压 差变送器PDIT给控制阀 PDCV765一个信号用以控 制控制阀开度,使密封气体 线路上的气体压力要保持 在高于平衡管线上的压力 100Kpag的水平上.这样, 从压缩机外向内通过内迷 宫型密封产生一个止动流 体,从而防止工艺气体从内 压缩机外壳漏出
外侧
旋转环 静止环 旋转环 静止环 迷宫式封严
18
从机械密封外圈逸出 的气体和空气密封经L 漏出气体从D室排空
第二通风
A室逸出气体排空 第一通风 迷宫封严
H
2 L1 E L D
C
1
N M
AB
L
用户提供的封严气防止D室气经L逸 密封气体到A室
内部密封流程
出也防止轴颈轴承排出的油雾通过
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迷宫封严L1与D室排出气接触
26
流量指示变送器FIT751/753
流量指示变送器
• 在压力控制阀的上游 有一台流量指示变送 器FIT751/753,流量计 具有L10%低报及 H90%高报功能.能在 压力高高的情况下发
出报警信号并使装置 跳机
在控制柜上的流程图
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用户提供的封严气入口
用户提供的封严气入口
启动封严气入口
• 由用户提供的封严气 体(仪表气)经一手阀, 一单向活门,然后分成 两路,分别通过节流孔 板FO772,FO773送到 E室,防止D室中任何气 体通过迷宫型密封L和 转子之向逸出,同时也
从本设备中逸出. • 机械气体密封由两部分机械密封构成,带两
个并排排放的有重叠的旋转环(座),材料为碳 化钨或亚硝酸硅,两个静态环(密封面)为碳化 硅。每个机械密封的内部部分(气体侧)用来 承受密封气体压力,外部部分用来备用.
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封严气进
第一出口
第二出口 用户提供的封严空气
典 型 的 机 械 气 体 密 封 装 置