干气密封的基本原理:干气密封,这一新型的非接触式轴封技术,起源于六十年代末期的气体润滑轴承概念,其中螺旋槽密封技术尤为引人注目。尽管其外形结构与机械密封相似,同样包含动环、静环、弹簧、密封圈及弹簧座等组件,但干气密封的原理却大相径庭。如图1所示,干气密封环既可是动环也可是静环,其密封面经过精细研磨和抛光,并布设有流体动压槽。当动、静环作相对旋转时,密封气体被吸入动压槽内。由于密封堰的节流作用,进入密封面的气体被压缩,压力随之升高。在这层气体膜的压力作用下,密封面被轻微推开,与气体静压力和弹簧力共同形成平衡。此时,两个密封面之间流动的气体形成了一层极薄且稳定的气膜(理论和实践均证明,该气膜厚度大约为3μm),它不仅厚度稳定,还具备良好的气膜刚度,从而确保了密封运转的稳定可靠。通过合理设计,干气密封可以实现自我调节,以适应不同工况下的变化需求。河南釜用干气密封怎么样
在动力平衡条件下,作用在密封上的力如图3所示。闭合力Fc,是气体压力和弹簧力的总和。开启力Fo是由端面间的压力分布对端面面积积分而形成的。在平衡条件下Fc=Fo,运行间隙大约为3微米,如果由于某种干扰使密封间隙减小,则端面间的压力就会升高,这时,开启力Fo大于闭合力Fc,端面间隙自动加大,直至平衡为止。如图4所示。类似的,如果扰动使密封间隙增大,端面间的压力就会降低,闭合力Fc大于开启力Fo,端面间隙自动减小,密封会很快达到新的平衡状态,这种机制将在静环和动环组件之间产生一层稳定性相当高的气体薄膜,使得在一般的动力运行条件下端面能保持分离、不接触、不易磨损,延长了使用寿命。贵州换热器干气密封定制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。
干气密封的失效原因分析:失效原因分类:干气密封端面槽型的发展已经衍生出多种类型,但主要可归为两大类:单向槽和双向槽,如图2所示。单向槽的设计对密封环的旋转方向有着明确的要求,不支持反转,其运行过程中气膜表现稳定,刚度适中;而双向槽则对旋转方向无特别要求,支持反转。然而,在相同条件下,双向旋转密封端面所形成的气膜反力和气膜刚度相对较小,抗干扰能力也较弱。因此,在变工况运行时,这种设计容易引发气膜的不稳定甚至破裂,进而可能导致介质泄漏和端面的磨损。
下面主要介绍这种槽型。密封面上加工有一定数量的螺旋槽,其深度小于10微米。密封运转时,被密封气体周向吸入螺旋槽内,径向分量由外径朝中心(即低压侧)流动,而密封坝限制气体流向低压侧。气体随着螺旋槽截面形状的变化被压缩,在槽根部形成局部的高压区,使端面分开几微米而形成一定厚度的气膜。在此厚度气膜下,由气膜作用力形成的开启力与由弹簧力和介质作用力形成的闭合力达到平衡,于是密封实现非接触运转。干气密封的密封面间形成的气膜具有一定的正刚度,保证了密封运转的稳定性。为了获得必要的流体动压效应,动压槽必须开在高压侧。通过对比分析,各种类型的干气密封在不同应用场景下展现出不同优势与特点。
干气密封技术的基本结构原理:干气密封技术,其主要结构通常包含静环、动环组件(旋转环)、副密封O形圈、静密封、弹簧以及弹簧座(或腔体)等关键部件。在不锈钢弹簧座内,静环通过副密封O形圈进行密封。在无负荷状态下,弹簧的作用是使静环与固定在转子上的动环组件紧密配合,从而确保密封效果。动环组件与静环在配合表面处的气体径向密封的独特方法。这些配合表面的平面度和光洁度要求极高,而动环组件的配合表面上则精心设计了一系列螺旋槽。干气密封在焦炉煤气压缩机中,适应含焦油气体,过滤后运行稳定。贵州干气密封厂家供应
干气密封在页岩气开采设备中,适应恶劣工况,密封可靠性突出。河南釜用干气密封怎么样
此外,还有双端面干气密封结构,它适用于那些不允许工艺气泄漏到大气中,但允许阻封气(如氮气)进入机内的工况。这种结构的特点和适用场景进行了解。双端面密封的设计原理是将两套单端面密封面对面布置,有时还会采用两个动环。这种结构特别适用于没有火炬条件,但允许少量阻封气如氮气进入工艺介质的情况。通过在两组密封之间通入氮气作为阻塞气体,可以形成一个性能可靠的阻塞密封系统。关键在于控制氮气的压力,使其始终维持在比工艺气体压力高0.2~0.3MPa的水平,从而确保密封气泄漏的方向始终朝向工艺气和大气,进而防止工艺气向大气泄漏。河南釜用干气密封怎么样
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