干氣密封培訓(xùn)資料.ppt

1、,離心壓縮機(jī)干氣密封,主講人 劉小明 四川日機(jī)密封件股份有限公司,概述,離心壓縮機(jī)軸端密封的形式： 安全性氣體（空氣、氮?dú)饣蚨趸嫉龋憾嗖捎妹詫m密封 危險(xiǎn)性氣體（氫氣、富氣、天然氣、氨等）： 上世紀(jì)八十年代以前：浮環(huán)密封、機(jī)械密封、機(jī)械+浮環(huán)密封 八十年代至本世紀(jì)初：浮環(huán)密封、機(jī)械密封、機(jī)械+浮環(huán)密封，干氣密封開始出現(xiàn)并逐漸增多 本世紀(jì)初至今：經(jīng)過(guò)十余年的快速發(fā)展，目前已完全取代傳統(tǒng)的浮環(huán)密封和機(jī)械密封，幾乎所有新機(jī)組都已采用干氣密封,概述,離心壓縮機(jī)軸端密封的位置：,非驅(qū)動(dòng)端密封,驅(qū)動(dòng)端密封,國(guó)外歷史,干氣密封屬于非接觸式旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。概念是上世紀(jì)六十年代從氣體潤(rùn)滑軸承理論基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。

2、 在上世紀(jì)70年代， Ingersoll-Rand公司率先在其一臺(tái)懸臂式離心壓縮機(jī)上使用了干氣密封獲得了成功。干氣密封技術(shù)逐漸發(fā)展，并出現(xiàn)了滿足工業(yè)運(yùn)行的商用干氣密封。 1988年，API在其離心壓縮機(jī)617標(biāo)準(zhǔn)第5版中首次認(rèn)可了干氣密封。行業(yè)對(duì)干氣密封認(rèn)可，大大推動(dòng)了它在離心壓縮機(jī)上的應(yīng)用。 進(jìn)入90年代，國(guó)外干氣密封技術(shù)得到快速發(fā)展，在輸送危險(xiǎn)性氣體的離心壓縮機(jī)密封上已逐漸取代了傳統(tǒng)的密封。目前幾乎所有的新增機(jī)組均裝備干氣密封。 國(guó)外干氣密封應(yīng)用最高壓力42MPa，最大軸徑350mm，最大轉(zhuǎn)速接近50000RPM。,國(guó)內(nèi)歷史,在80年代后期的引進(jìn)大化肥裝置上的離心壓縮機(jī)上開始出現(xiàn)干氣密封。

3、 90年代初期，國(guó)內(nèi)部分高校和公司也相繼成立研發(fā)小組，開始了干氣密封的研發(fā)工作。 天津鼎名密封公司利用王玉明的專利技術(shù)研制了第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)干氣密封，于1996年底在巴陵石化鷹山石化工廠首次應(yīng)用成功。 四川日機(jī)首臺(tái)干氣密封于1999年在鎮(zhèn)海煉化開車獲得成功。 沈鼓在2000年初開始裝備國(guó)產(chǎn)干氣密封。 進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)干氣密封技術(shù)得到快速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)密封已覆蓋全部中低參數(shù)和部分高參數(shù)的國(guó)產(chǎn)離心壓縮機(jī)，占有率超過(guò)90%。 國(guó)內(nèi)干氣密封應(yīng)用最高壓力165MPa，最大軸徑350mm，最大轉(zhuǎn)速41000RPM。,干氣密封的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用不受設(shè)備PV值的限制。 省去了密封油系統(tǒng)及用于驅(qū)動(dòng)密封油系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的附加功率

4、負(fù)荷。 大大減少了計(jì)劃外維修費(fèi)用和生產(chǎn)停車。 避免了工藝氣體被油污染的可能性。 密封氣體泄漏量小。 維護(hù)費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性好。 密封驅(qū)動(dòng)功率消耗小。 密封壽命長(zhǎng)，運(yùn)行可靠。 操作維護(hù)簡(jiǎn)單、可靠。,應(yīng)用領(lǐng)域,1978年開始應(yīng)用離心式壓縮機(jī),90年代初期開始應(yīng)用于螺桿機(jī)、離心泵,近幾年開始應(yīng)用于攪拌釜、羅茨風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備,應(yīng)用領(lǐng)域,離心縮機(jī)干氣密封,應(yīng)用領(lǐng)域,泵用干氣密封,干氣密封原理,1、非接觸性,定義：干運(yùn)轉(zhuǎn)、非接觸式機(jī)械密封。 外觀特征：均勻分布的具有一定數(shù)量的淺槽 基本組成：流體動(dòng)壓槽、密封壩、密封堰。 核心原理：動(dòng)壓效應(yīng)。 工作特征：非接觸間隙35微米。 特別強(qiáng)調(diào)：壓力方向性。,干氣密封

5、原理,2、自平衡性,干氣密封槽型技術(shù),單向槽及雙向槽。,干氣密封槽型技術(shù),干氣密封槽型技術(shù),單向槽優(yōu)點(diǎn) 氣膜剛度大 使用范圍寬（低速、低壓） 抗干擾能力強(qiáng) 對(duì)定位精度要求略低,單向槽缺點(diǎn) 不能反轉(zhuǎn) 腔體徑向尺寸要求大,雙向槽優(yōu)點(diǎn) 允許反轉(zhuǎn) 突出的流體靜壓特性 對(duì)徑向尺寸要求較窄,雙向槽缺點(diǎn) 氣膜剛度較低 對(duì)定位精度要求高 抗干擾能力較弱,結(jié)構(gòu)型式,四種結(jié)構(gòu),單端面干氣密封,雙端面干氣密封,串聯(lián)式干氣密封,帶中間迷宮的串聯(lián)式 干氣密封,結(jié)構(gòu)型式,單端面結(jié)構(gòu),適用范圍： 壓力：負(fù)壓高壓。 用于密封失效后允許少量介質(zhì)外泄至大氣的場(chǎng)合。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，泄漏量極少，性價(jià)比高。 缺點(diǎn)：無(wú)安全密封、存在隱

6、患。 應(yīng)用實(shí)例：氮壓機(jī)、空壓機(jī)、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)及高轉(zhuǎn)速多軸壓縮機(jī)等。,結(jié)構(gòu)型式,雙端面結(jié)構(gòu),適用范圍： 壓力：負(fù)壓2.0MPa。 用于允許微量氮?dú)膺M(jìn)入工藝流程，壓力不高的易燃、易爆、有毒介質(zhì)，要求零泄漏的場(chǎng)合 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)工藝介質(zhì)零泄漏。 缺點(diǎn)：會(huì)有微量的氮?dú)庑孤┲翂嚎s機(jī)內(nèi)部。 應(yīng)用實(shí)例：富氣壓縮機(jī)、解析氣壓縮機(jī)、火炬氣壓縮機(jī)等。,結(jié)構(gòu)型式,帶中間迷宮的串聯(lián)式結(jié)構(gòu),適用范圍： 壓力：負(fù)壓高壓。 基本適用于所有易燃、易爆、危險(xiǎn)的流體介質(zhì)。 優(yōu)點(diǎn)：安全性、可靠性最高。工藝氣不會(huì)泄漏至大氣環(huán)境中，外部氮?dú)庖膊粫?huì)進(jìn)入工藝流程內(nèi)。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。 應(yīng)用實(shí)例：氨壓機(jī)、天然氣壓縮機(jī)、循環(huán)氫壓縮機(jī)、

7、冷劑壓縮機(jī)、循環(huán)氣壓縮機(jī)等。,產(chǎn)品應(yīng)用,1%,串聯(lián)式,2%,單端面,93%,帶中間迷宮的串聯(lián)式,4%,雙端面,產(chǎn)品應(yīng)用,中壓：2.08.0 MPa,低壓：小于2.0MPa,高壓：8.018.0 MPa,根據(jù)壓力劃分,超高壓：大于18.0MPa,產(chǎn)品應(yīng)用,常規(guī)軸徑（80160）,小軸徑（25.480）,中等軸徑：（160200）,根據(jù)軸徑劃分,大軸徑：（200260）,超大軸徑：（260350）,技術(shù)特點(diǎn),常規(guī)徑（80160）,小軸徑（25.480）,中等徑：（160200）,大軸徑：（200260）,超大軸徑：（260350）,標(biāo)準(zhǔn)配置為優(yōu)化設(shè)計(jì)的高氣膜剛度的單向螺旋槽，特殊要求也可選雙向槽。

8、 動(dòng)、靜環(huán)材料均采用進(jìn)口材料。 轉(zhuǎn)動(dòng)件之間采用特殊的定心方式。 可適應(yīng)較大的軸向竄動(dòng)量及徑向跳動(dòng)量。 能夠保證在壓縮機(jī)數(shù)據(jù)表提供的所有工況下使用安全可靠。 極低的工藝氣泄漏，環(huán)保性，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越。 集裝式設(shè)計(jì)易安裝，保護(hù)關(guān)鍵密封組件。,技術(shù)特點(diǎn),常規(guī)徑（80160）,大軸徑：（200260）,超大軸徑：（260350）,彈簧蓄能密封圈針對(duì)高壓、高溫或耐腐蝕要求的密封圈設(shè)計(jì),定心環(huán)保證不同材料零件在溫度變化下的同軸度要求,技術(shù)特點(diǎn),常規(guī)徑（80160）,小軸徑（25.480）,中等徑：（160200）,大軸徑：（200260）,超大軸徑：（260350）,動(dòng)環(huán)傳動(dòng)凸耳傳動(dòng)可靠，受力合理，減少應(yīng)力集

9、中（加工中心制造）,靜環(huán)防轉(zhuǎn)凸耳受力合理，減小靜環(huán)變形（加工中心制造）,過(guò)去的結(jié)構(gòu),技術(shù)特點(diǎn),小軸徑（25.480）,干氣密封相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),API617-02石油化工和氣體工業(yè)用離心壓縮機(jī) API614-99石油化工和氣體工業(yè)用潤(rùn)滑、軸封和控制油系統(tǒng)及其輔助設(shè)備 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/62160781-742009干氣密封 由于國(guó)際上各干氣密封廠家動(dòng)壓槽的不同特點(diǎn)，對(duì)干氣密封的泄漏量尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而且干氣密封在零部件的設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)也由于各廠家的設(shè)計(jì)理念不同，也未有相關(guān)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通常都以企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。 國(guó)內(nèi)干氣密封的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)干氣密封技術(shù)條件是在我公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定，目前已定稿送審，即將頒布

10、。,干氣密封設(shè)計(jì),氣膜剛度,核心關(guān)注的參數(shù),泄漏量,剛漏比,槽型參數(shù),增強(qiáng)抗干擾性，穩(wěn)定性,經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性,優(yōu)化設(shè)計(jì)的最佳工作點(diǎn),干氣密封設(shè)計(jì),運(yùn)行參數(shù),驅(qū)動(dòng)方式、運(yùn)行工況,P、T、轉(zhuǎn)速、介質(zhì),結(jié)構(gòu)選型,工藝特點(diǎn),公用工程條件,詳細(xì)設(shè)計(jì),流體動(dòng)壓設(shè)計(jì),優(yōu)化計(jì)算,泄漏量、氣膜剛度等,流體靜壓設(shè)計(jì),極端工況（暖機(jī)、盤車、全壓?jiǎn)⑼＃?傳統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)流程,新設(shè)計(jì),干氣密封設(shè)計(jì),中壓：2.08.0 MPa,動(dòng)環(huán)（碳化硅，碳化鎢，氮化硅） 供貨商，美國(guó)COORSTEK,美國(guó)MORGAN，德國(guó)ESK,關(guān)鍵 材料 選擇,靜環(huán)（特種浸漬金屬石墨） 供貨商：日本東洋碳素，德國(guó)SCHUNK，美國(guó)MORGAN,橡膠件

11、（氟橡膠，全氟橡膠，氰化丁腈橡膠） 供貨商：美國(guó)杜邦，美國(guó)GREENE TWEED,彈簧蓄能密封圈（填充PTFE+不銹鋼） 供貨商：德國(guó)GFD，美國(guó)SAINT GOBINE,干氣密封設(shè)計(jì),靜環(huán)變形計(jì)算,干氣密封設(shè)計(jì),動(dòng)環(huán)溫度分布,干氣密封設(shè)計(jì),靜環(huán)溫度分布,干氣密封設(shè)計(jì),機(jī)械密封的理論分析零件受力分析,常用重要儀表和閥門供應(yīng)商,干氣密封控制系統(tǒng),帶中間迷宮的串聯(lián)式干氣密封控制盤,干氣密封控制系統(tǒng),聚結(jié)器,應(yīng)用：工藝氣中如果帶液或者露點(diǎn)溫度較高，可能會(huì)導(dǎo)致液體進(jìn)入干氣密封導(dǎo)致失效。需采用聚結(jié)器對(duì)工藝氣作除液處理。 特點(diǎn)：采用進(jìn)口不銹鋼絲濾芯，可將小液滴聚集成為大液滴流入下部集液區(qū)。帶液位計(jì)（或液

12、位變送器），前后差壓表（或差壓變送器）排液口。安全閥等。,干氣密封控制系統(tǒng),增壓裝置,應(yīng)用：壓縮機(jī)正常工作時(shí)通常用出口端工藝氣經(jīng)過(guò)濾和調(diào)壓后進(jìn)入干氣密封。但在開車初期壓比很小，無(wú)法采用出口端工藝氣，如沒(méi)有合適壓力的備用氣源則需將工藝氣經(jīng)增壓裝置增壓后作為干氣密封的開車氣體。 特點(diǎn)：采用進(jìn)口增壓泵，以工藝氣和平衡管的差壓作為其啟動(dòng)條件。低壓氮?dú)饣騼x表風(fēng)作為驅(qū)動(dòng)氣?？杀ＷC在任何工況時(shí)干氣密封均能工作在干凈的氣體條件下。帶緩沖罐，電磁閥，過(guò)濾器，減壓閥，單向閥，安全閥等。,增壓泵,緩沖罐,干氣密封控制系統(tǒng),干氣密封控制系統(tǒng),恒溫?zé)o塵車間,干氣密封制造,干氣密封制造,三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，光譜儀，立式光學(xué)投影儀，金相顯微鏡，600mm光學(xué)平晶，顯微硬度計(jì)，彈力測(cè)試機(jī)，萬(wàn)能工具顯微鏡，探傷機(jī)、動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī),干氣密封檢驗(yàn),-嚴(yán)格執(zhí)行API617及企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。,-對(duì)每一套出廠及返修壓縮機(jī)用干氣密封必須按流程進(jìn)行測(cè)試。,-動(dòng)環(huán)強(qiáng)度試驗(yàn)，靜壓試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、超