干气密封基本原理及使用分析
干气密封的原理及使用分析
干气密封的原理及使用分析一、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。
干气密封原理
干气密封原理干气密封是一种常用的密封方式，它主要应用于高速旋转机械设备中，如离心压缩机、涡轮机、齿轮箱等。
干气密封的主要作用是防止介质（气体或液体）泄漏，同时减少摩擦损失，提高设备的运行效率。
下面将详细介绍干气密封的原理及其工作过程。
首先，干气密封的原理是利用气体的高速旋转产生的离心力和惯性力，将气体挤压到密封面上，形成一层气体膜，阻止介质泄漏。
同时，密封面上的气体膜也能减少密封面的摩擦，降低能量损失。
因此，干气密封的密封效果和摩擦损失都比较理想。
其次，干气密封的工作过程可以分为两个阶段，压缩气体和扩张气体。
在压缩气体阶段，气体被挤压到密封面上，形成高压区；在扩张气体阶段，气体从高压区向低压区扩张，形成气体膜。
通过这样的循环过程，干气密封能够持续地保持压力差，实现有效的密封效果。
此外，干气密封的工作性能还受到密封面材料、密封面形状、气体种类等因素的影响。
选择合适的密封面材料能够提高密封效果，减少摩擦损失；而优化密封面形状能够改善气体流动状态，增强密封性能。
同时，不同种类的气体对密封性能也有影响，需要根据实际工况选择合适的气体种类。
总的来说，干气密封原理是基于气体的高速旋转产生的离心力和惯性力，形成气体膜，实现有效的密封效果和减少摩擦损失。
在实际应用中，需要综合考虑密封面材料、密封面形状、气体种类等因素，进行合理的设计和选择，以达到最佳的密封性能和运行效率。
通过以上介绍，相信大家对干气密封的原理和工作过程有了更深入的了解。
在实际工程中，我们需要根据具体的设备和工况，合理选择干气密封，并进行优化设计，以确保设备的安全稳定运行。
希望本文能为大家提供一些参考，谢谢阅读！。
干气密封基本原理及投用步骤
干气密封基本原理及投用步骤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、不得在不投入使用干气密封的情况下，关上压缩机的出入口阀。
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、在开机后应当尽量避免在干气密封在高于3000转回以下长时间运转。
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：干活气密封系统加装后，在一级，二级，后置隔绝气入口法兰端口处接通洁净的仪表风或扰动氮气已连续吹起洗4～6小时以上，直至用细纱漂白布切合六个出口吹起洗5分钟以上，用眼仔细观察杜预灰尘、油污、水分等杂质为合格。
吹起洗整洁后停用所有阀门，处在待命状态。
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。
关上扰动n气回去干气密封系统阀门，充份脱液后展开氮气转让，时间为四小时，并通过一级密封气和均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）二级密封高低压端的流量不高于２．９nm3/h（柴油不高于６．５nm3/h）排放量火炬流量７－１１nm3/h,（柴油５－８nm3/h），并通过自力调节阀使阀后压力不高于0.185mp ａ（柴油0.1mpａ）后置隔离气高低压端,流量不低于42.81nm3/h，（柴油15nm3/h），并通过自力调节阀使阀后压力不低于0.068mpａ（柴油不低于0.01mpａ）。
干气密封原理
干气密封原理干气密封是一种常见的密封方式，它主要应用于高速旋转机械设备中，如离心压缩机、涡轮机等。
干气密封的主要作用是防止介质泄漏和外部空气进入设备内部，从而保证设备的正常运行和安全性。
下面我们将详细介绍干气密封的原理及其工作过程。
干气密封的原理主要包括惯性气体密封和辅助密封两种。
惯性气体密封是利用气体的惯性和离心力将气体挤压在密封面上，形成气体屏障，阻止介质泄漏。
而辅助密封则是通过外部供气系统，向密封面提供压力，增加密封面上气体的密度和压力，从而提高密封效果。
这两种原理的结合使用，能够有效地实现干气密封的功能。
干气密封的工作过程可以简单描述为，当设备开始运转时，密封面上的气体受到离心力的作用，形成高速旋转的气体屏障。
同时，辅助密封系统向密封面提供压力，使气体屏障更加稳定和密实。
当设备停止运转时，辅助密封系统也会停止供气，气体屏障逐渐消失。
这样，就能够有效地实现密封面的密封和解除密封。
干气密封的优点主要包括以下几点，首先，它能够有效地防止介质泄漏，保护设备和环境的安全；其次，干气密封不需要润滑剂，能够避免润滑剂对介质的污染；最后，干气密封具有较长的使用寿命和较低的维护成本，能够降低设备的运行成本。
然而，干气密封也存在一些缺点，例如对设备的加工精度要求较高，安装和维护较为复杂，需要专业技术人员进行操作和管理。
因此，在选择干气密封时，需要根据设备的具体情况和工作环境进行综合考虑。
总的来说，干气密封作为一种重要的密封方式，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着科技的不断进步和创新，相信干气密封技术将会得到进一步的完善和提升，为各行各业的设备运行和安全提供更加可靠的保障。
干气密封的原理及应用场合
干气密封的原理及应用场合1. 干气密封的定义和基本原理干气密封是一种利用清洁干燥的气体（通常是氮气）在机械轴和密封部件之间形成一个气体屏障，以防止液体或气体泄漏的密封方法。
它主要利用气体压力高于液体或气体的压力，将气体或液体压缩在轴封附近的密封腔内，从而有效地防止泄漏。
干气密封的基本原理是通过气膜将两侧介质隔离开来，从而实现密封效果。
当轴旋转时，密封腔内的气体被强制流动，形成一个气膜屏障，防止液体或气体渗入密封腔。
2. 干气密封的优点•高效性能：干气密封具有较高的密封效果，有效防止液体或气体泄漏，提高设备的工作效率。
•可靠性：由于密封性能稳定可靠，干气密封可保持长时间的使用寿命而不需要频繁维护。
•适应性强：干气密封适用于各种介质，包括化工、石油、医药等不同行业。
•安全性高：由于采用气体作为密封介质，避免了液体泄漏导致的安全隐患。
•环保性好：干气密封无需使用润滑油，减少了对环境的污染。
3. 干气密封的应用场合3.1 化工工业在化工工业中，往往需要处理一些有害、腐蚀性或粘稠的介质。
传统的液体密封在这种条件下容易受到损坏或泄漏，而干气密封可以有效地解决这些问题。
比如，干气密封常被用于泵、压缩机、反应釜等设备的密封，确保介质不泄漏，从而保护操作人员的安全和设备的正常运行。
3.2 石油行业在石油行业中，由于介质种类多样，常常需要在恶劣的工作环境中进行密封。
干气密封可以适应高温、高压、腐蚀等艰苦环境，确保设备的正常运行。
比如，干气密封常用于石油泵、油井采气设备、管线等油气密封系统中。
3.3 医药行业在医药行业中，要求设备的密封性能高、可靠性强，并且要求设备无泄漏和无污染。
干气密封具有符合医药行业要求的特点，被广泛应用于制药设备、灭菌系统、制冷设备等。
3.4 其他行业除了化工、石油和医药行业外，干气密封还广泛应用于其他领域。
例如，干气密封可用于食品加工设备、纸浆设备、电力行业的泄漏控制等。
4. 干气密封的发展趋势随着技术的不断发展，干气密封正朝着更高效、更可靠和更环保的方向发展。
干气密封及其应用
干气密封及其应用实用铆工经验与窍门精选.PDF电子书小商店10干气密封原理及应用一、引言干气密封是一种新型的非接触式轴封，干气密封的概念是六十年代末期从气体润滑轴承的基础上发展起来的，其中以螺旋槽密封最为典型。
经过数年的研究，美国约翰·克兰公司率先推出干气密封产品并投入工业使用。
实践表明，干气密封在很多方面都优越于普通接触式机械密封，它主要用于管线、海洋平台、炼油厂、石油化工行业等，适合于任何输送气体的系统。
由于干气密封属于非接触式密封，基本上不受PV值的限制，因此干气密封特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封。
干气密封的出现，是密封技术的一次革命，气体密封的难题从此得以解决，而不再会受到密封润滑油的限制，而且其所需的气体控制系统比油膜密封的油系统要简单得多。
另外，干气密封的出现也改变了传统的密封观念，将干气密封技术和阻塞密封原理有机结合，“用气封液或气封气”的新观念替代传统的“液封气或液封液”观念，可保证任何密封介质实现零逸出，这就使得干气密封在泵用轴封领域也将有广泛的应用前景。
下表为压缩机干气密封与其它常见密封的泄漏量比较试验机组使用条件：轴径140mm,转速5000r/min,工艺气压力0.6MPa,封油（气）压力0.75MPa.与普通接触式机械密封相比，干气密封有以下主要优点：（1）省去了密封油系统及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。
（2）大大减少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。
（3）密封气体泄漏量小。
（4）维护费用低，经济实用性好。
（5）密封驱动功率消耗小。
（6）密封寿命长，运行可靠。
二、干气密封的工作原理与其它机械密封相比，干气密封在结构方面基本相同。
其主要区别在于，干气密封的一个密封环上面加工有均匀分布的浅槽，干气密封能在非接触状态下运行就是靠这些浅槽在运转时产生的流体动压效应使密封面分开。
干气密封端面的槽形主要分单旋向和双旋向两大类。
干气密封基本原理及应用
Pressure [barG]
单向槽与双向槽的比较
单向槽：螺旋槽、V型槽 优点：动压效应强，气膜刚度大，抗外界扰动能力 强。
双向槽：枞树、U型槽、T型槽 优点：可以长时间反转； 缺点：较单向槽动压效应弱，气膜刚度小。 推荐：优先采用单向槽，特殊情况双向槽。
工作原理
FC 闭合力
S
P
弹簧力+流体压力
极低的工艺气泄漏
能承受速度和压力的快速变化
由于非接触的特点，理论上密封 寿命可以认为没有限制
干气密封主要特征
减少新机器的成本 集装式设计易安装，保护关键密封组
件 超过1亿5仟万小时运转经验 已安装1万2千套集装式干气密封
干气密封主要特性
取消了密封油系统 减少了维修费用 节能 防止了油系统的污染
10 6.625 in 密封直径
8 6 4 2
单向螺旋槽 改进型双向螺旋槽
最初的双向螺旋槽 雷列台阶
0
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
Speed (rpm)
单向螺旋槽 与 改进型双向螺旋槽（ 5.687” ） －泄漏量与压力关系曲线
Leakage [std.l/min]
CSTEDY / CTRANS -功能
输入
压力，温度，转速，气 体组份，材料，槽形， 密封几何形状
输出
密封面间隙，泄漏量， 摩擦，功率，温升，气 膜稳定性
动态密封性能分析
密封直径 162mm 转速 16,110 rpm
压力 0 bar 温度 150 ℃
泄漏量 = 1.5 l/min
5 Microns/ div
New BD vs. UD : Seal Size 5.687"
干气密封工作原理
干气密封工作原理一、引言干气密封是一种广泛应用于各种机械设备中的密封方式，它通过利用气体的特性来实现密封效果，具有结构简单、维护方便等优点。
本文将详细介绍干气密封的工作原理及其应用。
二、工作原理干气密封的工作原理基于气体的压力平衡原理和密封面的相对运动。
一般情况下，干气密封由静密封和动密封两部分组成。
1. 静密封部分静密封部分主要由密封面和密封环组成。
密封面通常采用硬质合金、陶瓷等材料制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
密封环则负责与密封面接触，并通过压缩使其与密封面形成密封。
2. 动密封部分动密封部分主要由活塞、活塞环和密封环组成。
活塞和活塞环的运动可产生压力差，从而形成气体的流动。
密封环则负责承受气体的压力，并通过其自身的弹性使气体无法泄漏。
三、工作过程干气密封的工作过程可以分为压缩、密封和润滑三个阶段。
1. 压缩阶段当活塞运动时，活塞环与密封环之间形成一定的压力差，使气体被压缩。
同时，密封环的弹性使其与密封面紧密接触，形成初步的密封效果。
2. 密封阶段在密封阶段，由于活塞环的运动，压缩气体逐渐流向密封面，与密封面接触。
此时，密封面与密封环之间的压力差逐渐增大，从而形成更好的密封效果。
3. 润滑阶段在润滑阶段，密封面和密封环之间的润滑剂起到重要的作用。
润滑剂可减少密封面和密封环之间的摩擦，提高密封的效果。
四、应用领域干气密封广泛应用于各种机械设备中，特别是涉及高速旋转的轴承和密封件。
其主要应用领域包括但不限于以下几个方面：1. 压缩机在压缩机中，干气密封可有效防止压缩气体泄漏，提高压缩机的工作效率。
同时，干气密封还可减少摩擦磨损，延长设备的使用寿命。
2. 泵站在泵站中，干气密封可防止液体泄漏，保证泵站的正常运行。
与传统的液体密封相比，干气密封不会受到液体蒸发和结晶的影响，具有更好的稳定性和可靠性。
3. 机床在机床中，干气密封可防止切削液进入主轴轴承，保护轴承免受污染。
同时，干气密封还可减少主轴轴承的磨损，提高机床的加工精度和效率。
干气密封的原理
干气密封的原理干气密封是一种常用于旋转机械设备中的密封方式，其原理是利用气体的压力来实现密封作用。
在旋转机械设备中，由于转子的高速旋转和运动部件的摩擦，会产生大量的热量和摩擦力，如果不加以有效的密封，就会导致气体泄漏和能量损失，甚至会影响设备的正常运行。
因此，干气密封的应用就显得尤为重要。
干气密封的原理可以简单地概括为以下几点：1. 气体压力作用，干气密封的核心原理是利用气体的压力来实现密封作用。
在密封装置中，通过控制气体的流动和压力，使气体形成一定的压力差，从而阻止外界空气或液体的渗入，实现密封效果。
2. 动静环结构，干气密封通常由动环和静环两部分组成。
动环是安装在旋转轴上的密封件，静环则是安装在机壳内的密封件。
当旋转轴旋转时，动环和静环之间形成一定的间隙，通过控制气体的流动和压力来实现密封作用。
3. 摩擦降低，干气密封的原理还包括通过减少摩擦力来实现密封。
在密封装置中，通过控制气体的流动和压力，形成一层气膜，从而减少旋转部件和固定部件之间的摩擦力，减少能量损失。
4. 温度控制，干气密封的原理还包括通过控制气体的温度来实现密封。
在高速旋转的机械设备中，由于摩擦产生的热量会导致气体温度升高，影响密封效果。
因此，通过控制气体的温度，可以有效地实现密封作用。
总的来说，干气密封的原理是通过控制气体的流动、压力、温度等参数，利用气体的压力和摩擦降低来实现密封作用。
在实际应用中，干气密封不仅可以有效地阻止气体泄漏和能量损失，还可以减少设备的维护成本，提高设备的运行效率，具有广泛的应用前景。
以上就是干气密封的原理，希望能对大家有所帮助。
干气密封结构与原理
优化密封面设计、选择合适的弹性 元件和摩擦材料，以提高开启力。
泄漏率
01
02
03
泄漏率
干气密封在工作过程中， 气体通过密封面的流量， 通常以气体流量或泄漏量 的形式表示。
影响因素
泄漏率受密封面粗糙度、 间隙大小、气体压力和温 度等因素影响。
优化方向
减小密封面粗糙度、减小 间隙大小、提高气体压力 和温度等措施，以降低泄 漏率。
。
低能耗
干气密封的运行能耗较低，能 够降低企业的生产成本。
长寿命
干气密封的使用寿命较长，减 少了维修和更换的频率，降低 了维护成本。
高可靠性
干气密封的可靠性较高，能够 保证设备的长期稳定运行，减
少意外停机事故的发生。
缺点
高成本
安装要求高
干气密封的结构复杂，制造成本较高，导 致其整体价格较高。
干气密封的安装精度要求较高，需要专业 人员进行安装和调试，以确保其正常工作 。
03
干气密封的工作原理
工作原理概述
干气密封是一种非接触式机械密封，通过在密封端面之间形成一层稳定的气膜来实 现密封。
与传统的接触式机械密封相比，干气密封具有较低的摩擦阻力、磨损小、寿命长等 优点。
干气密封适用于高速、高温、高压等苛刻的工况条件，广泛应用于石油、化工、制 药等领域。
静环与动环的相互作用
旋转环
旋转环是干气密封中的另一个关键组件，它与静止环形成一 对相互作用的密封面。旋转环通常由经过特殊处理的硬质材 料制成，如碳化钨或碳化硅。
旋转环的表面经过精密研磨和抛光，使其能够在高速旋转时 保持与静止环的紧密接触，从而实现非接触式密封。
弹簧
弹簧是干气密封中的一个重要组成部 分，它为静止环提供必要的预紧力， 确保静止环与旋转环之间的紧密接触 。
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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性的作用。
端面材料对压缩机密封的操作影响很大。
端面材料组对的选择与压力、轴径和转速有关(见表2 )。
表2 端面材料材料组对静环动环硬/软高硬度浸锑石墨Buko03 碳化硅Buka25硬/硬碳化硅表面喷涂金刚砂Buka251 碳化硅表面喷涂金刚砂Buka251图2 压缩机干气密封的形式图3V形槽U形槽硬对软材料组对仅被用于低压范围。
博格曼干气密封的端面材料主要为碳化硅，碳化硅与其它材料相比在满足温度和压力的要求方面均显示出特殊的优势，又因密封间隙的几何形状受端面材料的压力和温度分布的影响，从表3材料的物理特性分析碳化硅做端面材料的优势最大。
表3 各种端面材料的物理特性浸Sb石墨WC(Ni) SiC烧结 Si3N4韧性材料密度(kg/dm3) 2～2.5 14.5 3.1 3.26 7～9 E-模量(GPa) 20～40 600 420 350 200～220 导热系数(W/m*K) 7～12 80 100～125 30 5～25变形最小。
因此，在所有操作期间，确保了密封间隙的稳定。
碳化硅优良的热传导性(导热系数为100～125W/m.K)保证必要的热量消散，因此密封端面的温度分布也是均匀的。
密封面采用硬对硬组对，为了在启动和停车时，增强偶然端面接触的自润滑性，博格曼干气密封在采用硬对硬材料组对时，碳化硅表面喷涂金刚砂-即DLC=diamond-like carbon。
2.辅助密封材料辅助密封材料见表4。
对于辅助密封最重要的特性是温度极限，挤压特性和压力相关的气吸现象。
在气吸的环境，密封腔的压力突然下降将导致O型圈气体侧爆炸减压，因此引起橡胶圈的变形。
为了消除气吸的损害，压力下降率应低于2MPa/min。
表4 辅助密封材料注：*——博格曼代码3.弹簧和其他结构件弹簧和其他结构件通常用铬钢、不锈钢、Mo2Ti不锈钢、沉淀硬化不锈钢和哈氏C-4等。
四、基本结构与使用分析1.单端面密封结构如图4，此结构可作为一种无泄漏结构选择，此结构有一个可把泄漏引到一个适合的火炬或排气口接口。
在这种情况下主要的泄漏与分离气一起被输送到火炬或排气口。
A—介质冲洗C—火炬D—分离气体图4单端面密封结构(如：BURGMANN DGS)如果输送的气体介质含有杂质，介质必须被过滤后才能通过接口“A”输送到密封腔。
这样，过滤的介质从密封腔流向叶轮侧，从而阻止杂质从叶轮侧进入密封。
2.串联密封结构如图5，串联结构是一种操作可靠性较高的干气密封结构。
作为油和气工业的标准结构，它是设计简单且仅需要一个相当简单的气体辅助系统。
典型应用是介质气体少量泄漏到大气中是容许的工况。
A—介质冲洗C—火炬D—分离气体S—排气口图5 串联结构(如：BURGMANN DGS)A—介质冲洗B—缓冲气体C—火炬D—分离气体S—排气口图6 带中间迷宫的串联结构(如：BURGMANN DGS)A—介质冲洗B—缓冲气体D—分离气体S—排气口图7 双端面密封结构(如：BURGMANN DGS)在串联结构中，两个单封被前后放置形成两级密封。
介质侧密封(主密封)和大气侧密封(辅助密封)能够承受全部压力差。
在一般的操作中，介质侧的密封承受了全部压差。
介质侧密封和大气侧密封之间的泄漏可通过接口“C”引到火炬。
大气侧密封所承受的压力与火炬压力相同，因此介质泄漏到大气侧和到排气口的量几乎为零。
此结构使用过程中，当主密封失败时，辅助密封可作为安全密封，保证介质不会泄漏到大气中。
3.带中间迷宫的串联密封结构如果工艺介质不允许泄漏到大气中和缓冲气体不允许泄漏到工艺介质中，此时串联结构的两级密封间可加迷宫密封。
典型的应用是不允许介质泄漏到大气中，如H2压缩机，H2S含量较高的天然气压缩机(酸气)，和乙烯、丙烯压缩机。
此种结构的密封工作时，工艺气体的压力通过介质侧密封被降低。
泄漏的工艺气体通过接口“C”排到火炬。
大气侧密封通过接口“B”被缓冲气体(氮气或空气)加压。
缓冲气体的压力保证有连续的气流通过迷宫到火炬的出口。
4.双端面密封结构当没有火炬，但具有可以提供合适压力的缓冲气体的时候，使用双端面密封结构。
由于密封热量的产生，对于每一种工况，操作极限必须通过计算。
此结构，典型的应用是不允许介质泄漏到大气侧，主要用于石油化工行业和其他有害气体压缩机。
双端面密封是一种有效地防止介质气体逃逸到周围环境中的密封结构。
它包括供给缓冲气体，如氮气，在两道密封之间通过接口“B”加一个比介质压力高的缓冲气体(一般缓冲气体的压力比介质压力高0.2MPa)。
缓冲气体一部分泄漏到大气，另部分泄漏到介质中。
五、设计与操作范围1.压力为了确定最大允许压力必须考虑与密封元件的挤压间隙和挤压特性相关的密封端面的变形。
所有间隙必须被计算来排除在操作压力和操作温度下辅助密封元件的挤压。
每一个气体密封的间隙情况必须根据有效的操作温度检查。
2.温度为了确定最大允许操作温度，不仅考虑被密封气体的使用温度也要考虑密封间隙间的涡流和摩擦所产生的热。
这些热与密封的速度、压力、气体和密封设计结构有关。
因此，在应用温度下，密封的每一个元件都应被计算。
这些计算的温度应低于材料的特性温度，即密封元件的最大允许温度。
3.端面速度端面的最大滑移速度以端面材料允许作用的载荷为基础，计算的安全系数至少为1.5，允许靠离心力来减少张力。
它们在旋转试验中检查。
最大滑动速度数值根据用来计算的直径不同，每种制造也是不同的。
动环的内径或外径和静环的动态的或气动的直径全是可能的。
碳化硅动环外径的最大滑动速度可以达到200m/s。
4.一般操作范围压缩机气体密封的基本形式应用范围如下：公称直径46～250mm此直径指的是动环的内径(小于或大于此范围的公称直径也是可以的)。
压力2～10MPa(绝)(橡胶辅助密封)＞10～25MPa(绝)(非橡胶辅助密封)最大压力差与材料和公称直径有关。
温度-20℃～+200℃(橡胶辅助密封)-55℃～+250℃(非橡胶辅助密封)滑动速度动环外径的最大速度V为200m/s。
最大操作速度与滑动面的材料有关。
g允许的轴位移轴向：DN46～118 标准为±1.0mmDN130～220 标准为±2.0mmDN230～250 标准为±3.0mm特殊形式为：最大±4.0mm径向：DN46～250 标准为±0.6mm六、干气密封制造质量要求压缩机密封和它们的缓冲气系统产品由质量部严格控制。
重要的材料和组件的试验被记录。
这确保了密封及相应的缓冲气系统产品的质量恒定和操作的可靠性。
1.标准检查计划干气密封和缓冲气系统的标准试验和检查属于标准检查计划。
附加材料和组件试验也可以要求。
标准检查计划的要点为：.对于关键性零件符合EN 10204/3.1B标准的材料证明.动环的速度试验(旋转试验).动环的表面破裂试验.静压和动压功能试验.平衡符合平衡等级G2.5(标准)或G1.0。
2.旋转试验在操作期间被加载的动环的抗拉应力因离心力而减少。
金属材料制造保证材料的抗拉强度，但碳化硅制造和其他非金属端面材料将仅采用失效概率因子作为加载功能。
每一个动环的强度都要试验，因此，在旋转试验中，旋转试验需要的速度为最大操作速度的1.225倍。
试验压力为操作时压力的1.5倍。
如果碳化硅环经住此试验，它就能保证组件能长时间承受工作载荷。
3.功能试验压缩机密封总是由制造商进行静压和动压功能试验。
试验是在比最高工况值高的情况下完成的。
空气被用作试验介质。
4.使用寿命无论是否特殊，压缩机密封的设计和材料选择经过计算来确保在连续操作的情况下密封的寿命至少为50 000小时。
在橡胶易老化的流程中它是可行的。