1干氣密封原理

　　干氣密封是一種新型的無接觸密封，用它來密封旋轉(zhuǎn)機械中的氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)。干氣密封具有泄漏量少，磨損小，壽命長，能耗低，操作簡單可靠，維修量低，被密封的氣體不受油污染等特點，在化工機械中得到廣泛的應(yīng)用，尤其用在有毒、易燃氣體離心式壓縮機、膨脹機上。干氣密封和普通平衡密封相似，由靜環(huán)和動環(huán)組成，其中靜環(huán)由彈簧加載，并靠O型圈輔助密封，端面材料為硬質(zhì)合金，干氣密封動環(huán)端面開有氣槽，氣體槽深僅有幾微米，端面間必須有潔凈氣體，以保證在兩個端面之間形成一個穩(wěn)定的氣膜，使密封端面間保持一定的密封間隙，間隙太大，密封效果變差，而間隙太小會使密封面發(fā)生接觸，端面間無潤滑油接觸將很快引起密封變形，從而使密封失效，氣體介質(zhì)通過密封間隙時靠節(jié)流和阻塞的作用而被減壓從而實現(xiàn)氣體的密封，幾微米的間隙，會使氣體的泄露率保持*小，從而起到密封的作用。

　　兗礦魯南化肥廠的合成氣離心式壓縮機采用的約翰克蘭的干氣密封，設(shè)計安裝位置在缸體和壓縮機軸承之間，分三級串聯(lián)：一級密封、二級密封和隔離氣。一級密封氣采用工藝氣和氮氣，二級和隔離氣采用氮氣。其流程和密封示意圖如所示。

　　干氣密封設(shè)計壓力為機組的進氣壓力。一級密封進氣腔的壓力稍高于進氣壓力，大部分密封氣流經(jīng)工藝氣介質(zhì)側(cè)密封進入氣缸，只有一小部分密封氣流經(jīng)密封面之間，成為泄漏氣體；二級密封泄露的大部分氣體成為放空氣經(jīng)計量后到放空火炬管線。

　　2干氣密封工藝操作和維護

　　2. 1工藝操作

　?。?1）投用前的準備，干氣密封系統(tǒng)管道吹掃干凈，無任何雜質(zhì)。

　　（ 2）投用過濾系統(tǒng)，將隔離氣二級密封氣過濾器和一級過濾器投用一組，打開進出口閥，另一組備用。

　　（ 3）確認打開隔離氣前、后切斷閥，二級密封調(diào)節(jié)前、后切斷閥，一級密封調(diào)節(jié)閥前、后切斷閥及兩軸端供氣閥及儀表跟部閥。

　?。?4）調(diào)節(jié)各密封氣壓力、隔離氣0. 03MPa，二級密封0. 15M Pa，一級密封氣，壓差控制0. 04MPa.

　?。?5）投密封氣，打開隔離氣、二級密封N 2供給閥，先建立隔離氣密封，隔離氣各點壓力正常后，才能啟動潤滑油泵，打開一級密封N 2供氣閥，一級密封各點壓力正常，打開二級密封兩軸端供氣閥，二級密封氣壓力控制0. 15MPa.

　　（ 6）工藝氣導(dǎo)入壓力高于N 2壓力，一級密封氣改為工藝氣密封， N 2與工藝氣靠止回閥隔離處備用。

　?。?7）隔離氣一直采用N 2，在隔離氣未投用前不可建立油系統(tǒng)循環(huán)，只有在隔離氣投用10m in.

　　2. 2維護

　?。?1）離心壓縮機干氣密封運行中要保持N 2、工藝氣清潔，壓力控制要穩(wěn)定，溫度控制在20 50！。

　　（ 2）干氣密封在運行中要定期檢查、清理更換濾芯，保證氣體質(zhì)量。

　?。?3）干氣密封運行期間，一級、二級、隔離氣密封必須保證密封氣流量和壓力正常。

　?。?4）干氣密封排氣壓力、流量高于設(shè)定壓力、流量立即處理。

　?。?5）離心壓縮機停機后，一級密封氣必須由工藝氣切換至N2密封。

　?。?6）離心機停運期間，如系統(tǒng)壓力升高，壓縮機打開低壓缸和高壓缸的放空，保證干氣密封氣的流量。

　　（ 7）防止油封漏油污染機封。

　?。?8）定期對密封腔清理，必須防止殘留雜質(zhì)。

　?。?9）干氣密封運行，每小時做一次記錄，運行不正常立即匯報立即處理。

　?。?10）干氣密封密封元件設(shè)計使用壽命一般是60個月，到期后就要對橡膠圈、彈簧、動靜環(huán)進行更換。個人認為，鑒于壓縮機的長周期運行、單機無備車的特性，連續(xù)運行兩年就要在合適的機會進行更換或檢查。

　?。?11）為保護干氣密封元件，機組的升降壓速度一般控制在2. 0MPa/m in以內(nèi)。

　　當(dāng)離心壓縮機運行狀態(tài)下N2突然停供時，應(yīng)注意：（ 1）操作人員必須立即按操作規(guī)程，將離心壓縮機打閘停車。

　?。?2）現(xiàn)場人員立即將離心機油系統(tǒng)油泵打至手動位置，停下油泵。

　?。?3）關(guān)閉離心機油系統(tǒng)自立調(diào)節(jié)閥，前、后截止閥，確認關(guān)閉油旁路閥。

　?。?4）打開離心機油系統(tǒng)控制油旁路閥。

　?。?5）現(xiàn)場人員打開壓縮機放空閥，將系統(tǒng)壓力卸為零。

　　3使用過程中遇到的問題和處理

　　原設(shè)計中合成氣壓縮機低壓缸一級密封氣采用一級出口的工藝氣體，該氣體是3. 0M Pa、30！飽和水汽的精致氣經(jīng)一級壓縮后變成7. 0MPa、150！不飽和的氣體，未經(jīng)深度凈化。在2007年6月運行中，突然火炬線流量超指標，使火炬線壓差增大，造成聯(lián)鎖跳車。拆檢發(fā)現(xiàn)，其過濾器中約積存了超過60%的水。經(jīng)分析，采用的一級密封氣體7. 0M Pa、150！不飽和的氣體，由于密封氣管線沒有保溫和加熱措施，該高溫氣體在管線中熱損失及在密封氣調(diào)壓閥門節(jié)流到3. 2M Pa后，溫度大幅度降低，變成過飽和氣體，部分水汽被冷凝成液體，在過濾器內(nèi)長時間積存到一定高度形成帶液，造成干氣密封動環(huán)損壞，使干氣密封失效，造成一級密封漏量大。對一級密封氣流程改造，把原來工藝氣接口點改到經(jīng)過深度凈化的分子篩裝置出口。并把工藝氣一級密封氣管線加伴熱蒸汽，徹底把工藝氣變成絕對的干氣。

　　4改造后效果

　　改造后經(jīng)過近一年多的運行和在運行期間對過濾器的拆檢看，達到了改造效果，濾芯沒有半點水跡，干氣密封組件也運行良好。