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氣體封閉空壓機及在實踐運用探討

發(fā)布日期:2011-07-02 來源: 中國空壓機網(wǎng) 查看次數(shù): 309 

核心提示:
  

  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。

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