湖南低温干气密封标准

干气密封即“干运转气体密封”（Dry Running gas seals）是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。当端面外侧开设有流体动压槽的动环旋转时，流体动压槽把外径侧（称之为上游侧）的高压隔离气体泵入密封端面之间，由外径至槽径处气膜压力逐渐增加，而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降，因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力，在摩擦副之间形成很薄的一层气膜从而使密封工作在非接触状态下。所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。通过优化干气密封结构，可以有效降低摩擦损耗，提高机械效率。湖南低温干气密封标准

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）较大程度上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。双旋向槽型常见有以上几种。该槽型使用无旋向要求，正反转皆可。机组的反转不会造成密封的损坏。其使用范围较单旋向槽宽，但其稳定性、抗干扰能力较单旋向差。通过对干气密封各种槽型的反复试验，对比研究，较终确认在同样的工作参数下，以螺旋线设计的槽型具有较大的气膜刚度的同时只有较小的泄漏量。即具有较大的泄漏比。储罐干气密封厂家精选在风电机组中，干气密封有助于防止润滑油泄漏，保障发电机的正常运转。

工作原理：螺旋槽的气体密封的工作原理是流体静力和流体动力的平衡。为了清晰起见，特将螺旋槽密封块外形放大示意如图3、图4。密封气体注入密封装置，使动、静环受到流体静压力作用，不论配对环是否转动，这些力都是存在的。而流体的动压力只是在转动时才产生。配对动环上的螺旋槽是产生这些流体动压力的关键，当动环随轴转动时，螺旋槽里的气体被剪切从外缘流向中心，产生动压力，而密封堰对气体的流出有抑制作用（静压力的存在），使得气体流动受阻，气体压力升高，这一升高的压力将挠性安装的静环与配对动环分开，当气体压力与弹簧恢复力平衡后，维持一较小间隙，形成气膜，密封工艺气体，这样，动、静环间互不接触，并且气膜具有良好的弹性，即气膜刚度。动、静环工作时受力情况示意：①为动、静环间隙，根据不同密封形式，3~10μm左右，②为动环内螺旋槽，深度一般为0.0025~0.07mm，高压气由环的外侧进入螺旋槽内形成密封气动压力④，流动至密封堰⑤时受阻，气体压力升至较高值，然后迅速降低⑥，并使静环离开动环一个微小间隙，该间隙的大小是弹簧力⑦、介质气体压力⑧以及动静环间隙中密封气压力平衡的结果，并维持动、静环一个合适的间隙值。

干气密封工作时的维护：干气密封设计的适用范围较宽，正常情况下不需要维护。一般应每天观察密封泄漏量。泄漏量如有增加的趋势，可能预示着密封有失效的可能。通常应注意以下几点：1.螺旋槽干气密封是单向旋转的，因此应一定避免反向旋转。同时应避免在小于5米/秒的低速下长时间运转。这两种情况均有可能损坏密封。2.确保密封气的流量稳定。维持密封气的稳定和不间断是干气密封正常运行的基本条件。3.避免密封的负压操作，双端面密封如出现负压在静压条件下能导致泄漏量的大幅增加，而在动压条件下能导致密封端面的损坏。串联式密封则可能引起密封被未净化的工艺气污染而很快失效。干气密封与机械密封相比，更适合处理高温介质的旋转设备。

干气体密封的辅助系统：和浮环油膜密封比较，干气体密封不需要复杂的辅助系统。只需要提供简单的控制系统以监测密封的情况和自动停车的情况。图7所示为一典型的干气体密封辅助系统。洁净的密封气（可以是工艺气，也可以是外设的氮气）以高于压缩机内被封工艺气体的压力由入口1注入到密封装置，用以阻止压缩机工艺气体渗漏。在两侧干气密封面间泄漏的工艺介质气和隔离气的混合气经过压力开关PSM （PAM）、限流孔板3和流量计4后，排放到主放空口，去火炬系统。隔离气（氮气）由入口2注入，用以保护密封部件免受污染和阻止工艺气体泄漏，而靠近压缩机外部的密封泄漏气体主要为极少量的缓冲气体，经次放空口5放空。压缩机油泵运行前，必须将隔离气体（氮气）引入到干气密封装置，以防止密封部件和油接触。压缩机使用前，一般先注入洁净的氮气启动和保护密封面，在压缩机投入正常运行前，置换来自压缩机出口的工艺气，工艺气必须经过过滤器过滤。干气密封的能耗只为机械密封的 30%，在节能型机组中优势明显。湖南低温干气密封标准

干气密封在燃气轮机轴端，适应高温环境，密封性能不衰减。湖南低温干气密封标准

串联式干气密封的结构。这种密封结构因其操作可靠性高而受到青睐，尤其在允许少量介质气体泄漏到大气中的工况下表现尤为出色。它普遍应用于石油化工企业的引进机组中。串联式干气密封可以看作是两套或更多套干气密封按照相同方向首尾相连而构成的系统。与单端面结构相似，它同样利用工艺气体作为密封气体。通常采用两级结构，其中头一级（主密封）承担全部负荷，而另一级则作为备用密封，不承受压力降。当主密封发生泄漏时，泄漏出的工艺气体被引入火炬进行燃烧处理。只有极少量的未燃烧气体通过二级密封漏出，并被引入安全地带排放。这种设计确保了在主密封失效时，第二级密封能发挥辅助安全密封的作用，从而有效防止工艺介质大量向大气中泄漏。湖南低温干气密封标准