淄博达能化工机械有限公司

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干气密封即干运转气体密封,是利用流体动力学原理、通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行,从而能密封住气体;与一般机械密封的平衡型集装式结构一样,但端面宽度较宽,且有几微米至十几微米深的沟槽,所以作用于高速、高压设备(如石化行业的离心式压缩机)的轴封更合适,也广泛应用于离心泵及搅拌器上。
         
  干气密封厂家公司-达能化机公司生产的HM55釜用干气密封(双端面干气釜用机械密封)主要特点是:密封功率消耗小,仅为接触式机械密封的5%左右;与其它非接触密封相比,干气密封气体泄漏量小;在离心压缩机中,采用自身工艺气体作为密封气,对工艺流程无不利影响;可实现介质的零逸出,是一种环保型密封;密封辅助系统较为简单,可靠,使用中不需要维护。

  干气密封结构特点、作用及使用投用步骤
         
   1、非接触式双端面干气密封,设备运行中,摩擦副不接触,不磨损,不产生任何粉末,破除传统机械密封无法改变的弊端,是无菌制药理想的密封方案,是食品及制药行业的更佳密封选择。
   2、先进的槽型设计,保证端面完全起浮,避免接触磨损。
   3、密封气体一般为无菌氮气或无菌空气,惰性气体不与物料发生反应,不融于物料,不对物料产生任何污染。
   4、材质密封圈采用符合FDA食品级材质,金属材质为316L,不污染物料,为医药行业设备做到无污染密封。
   5、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。干气密封在压缩机内的具体位置,见下图:
                
   6、干气密封投用步骤:
   a、
干气密封系统安装后,在一级,二级,后置隔离气入口法兰端口处接上洁净的仪表风或低压氮气连续吹扫 4-6 小时以上, 直到用细纱漂白布贴近六个出口吹扫5 分钟以上,用眼仔细观察确无灰尘、油污、水分等杂质 为合格,然后吹扫干净后关闭所有阀门,处于待命状。
   b、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。
   c、打开低压去干气密封系统阀门,充分脱液后进行氮气置换,时间为四小时,并通过一级密封气和平衡管差压控制阀,调节一级密封高低压端流量不低于117Nm3/h(柴油不低于250 Nm3/h);二级密封高低压端流量不低于2.9Nm3/h(柴油不低于6.5Nm3/h) ,排放火炬流量7-11Nm3/h(柴油5-8Nm3/h),并通过自力调节阀使阀后压力不低于 0.185MPa(柴油 0.1MPa), 后置隔离气高低压端,流量不低于 42.81 Nm3/h,(柴油 15 Nm3/h),并通过自力调节阀使阀后压力不低于于0.068MPa(柴油不低于0.01%2BMPa),待一级密封气高低压流量表为0时,打开压缩机底部排液阀进行置换并气密。在此换过程中依次打开KO1和KO2,一级和二级密封过滤器排凝手阀进行置换。
   d、置换合格后关闭压缩机底部排凝手阀,缓慢打开增压泵进出口手阀,打开增压泵电磁阀驱动氮气手阀,打开增压泵驱动氮气手阀使增压泵启动,调节增压泵氮气和电磁阀驱动氮气压力使阀后压力不低于0.7MPa,每分钟不小于60次的频率(柴油没有电磁阀驱动氮气)。
   e、启动压缩机润滑油泵,缓慢打开压缩机入口2.5%2BMPa氮气第一道手阀引系统氢气至压缩机入口DN40跨线,给机体缓慢充压至系统压力,同时关闭氮气至干气密封阀门后氢气置换,置换合格后调节一级密封气和平衡管差压控制阀使一级密封气流量和压差达到开机条件。

  干气密封的工作原理
   干气密封基本结构如下图1所示,由旋转环,静环,弹簧,密封圈以及弹簧座和轴套组成;下图2为干气密封旋转环示意图,旋转环密封面经过研磨,抛光处理,并在其上面加工出有特殊作用的液体动压槽。

          

                     干气密封系统示意图
          

                  干气密封旋转环示意图

   干气密封旋转转环旋转时,密封气体被吸入动压槽内,由外径朝向中心,径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压缩,气体压力升高,在该压力作用下,密封面被推开,流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜,此气膜厚度一般在3μm左右,据气体动力学研究表明,当干气密封气膜层厚度为2-3m时,流过间隙的气体流动层最为稳定,这也就是干气密封气膜厚度设计值选定在2-3μm的原因,当气体静压力,弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时,该气膜厚度十分稳定,干气密封密封面间的气膜具有良好的气膜刚度,保证密封运转稳定可靠,其工作原理(动画)图演示如下:
        

   正常条件下,作用在密封面上的闭合力( 弹簧力和介质力)等于开启力,密封间隙为设计工作间隙。
   当受外部干扰,气膜厚度减小,则气膜反力增加,开启力大于闭合力,迫使密封工作间隙增大,恢复到正常值。相反,若密封气膜厚度增大,则气膜反力减小,闭合力大于开启力。密封面间隙恢复到正常值。因此,只要在设计范围内,当外部干扰消失以后,气膜厚度就可以恢复到设计值。
   可见,干气密封的密封面间形成的气膜具有一定的气膜刚度,气膜刚度大,干气密封抗干扰能力越强,密封运行越稳定可靠。干气密封的设计就是以获得最大的气膜刚度为目标而进行的。

       

  机械密封和干气密封的区别:
   1、传统机械密封属于接触式密封,在密封端面必须有介质润滑,所以运转速度和压力有限制值,一般为所说的pv极限值,而干气密封属于非接触是密封,不接触不产生摩擦热,它的运转速度可以更高,这是他们本质的区别;
   2、机械密封是通过动静环的旋转产生楔形密封膜(一般为液态膜),需要水系统和油系统,一旦泄漏对介质污染较大,干气密封的动环端面刻有螺旋槽,需要配置负责的密封气系统,动环旋转产生楔形气膜,省去了油系统和水系统等,一旦泄漏对介质影响不大。
   3、传统机械密封有介质逸散的可能,所以不适合绝对不能泄露的场合,干气密封能做到绝对的“零逸散”,因为干气始终是进入到密封腔介质段,正常运行保证不泄露;
   4、干气密封使用寿命相对普通机械密封较长,维护周期也相对长,普通机械密封制造成本低,、维护相对方便,,针对各行业类型的机封选型范围广,技术成熟,零部件易采购;
   5、凡是使用机械密封的场合均可采用干气密封。

     

  相关知识:
   干式机械密封