工作原理:螺旋槽的氣體密封的工作原理是流體靜力和流體動力的平衡。為了清晰起見,特將螺旋槽密封塊外形放大示意如圖3、圖4。密封氣體注入密封裝置,使動、靜環受到流體靜壓力作用,不論配對環是否轉動,這些力都是存在的。而流體的動壓力只是在轉動時才產生。配對動環上的螺旋槽是產生這些流體動壓力的關鍵,當動環隨軸轉動時,螺旋槽里的氣體被剪切從外緣流向中心,產生動壓力,而密封堰對氣體的流出有抑制作用(靜壓力的存在),使得氣體流動受阻,氣體壓力升高,這一升高的壓力將撓性安裝的靜環與配對動環分開,當氣體壓力與彈簧恢復力平衡后,維持一較小間隙,形成氣膜,密封工藝氣體,這樣,動、靜環間互不接觸,并且氣膜具有良好的彈性,即氣膜剛度。動、靜環工作時受力情況示意:①為動、靜環間隙,根據不同密封形式,3~10μm左右,②為動環內螺旋槽,深度一般為0.0025~0.07mm,高壓氣由環的外側進入螺旋槽內形成密封氣動壓力④,流動至密封堰⑤時受阻,氣體壓力升至較高值,然后迅速降低⑥,并使靜環離開動環一個微小間隙,該間隙的大小是彈簧力⑦、介質氣體壓力⑧以及動靜環間隙中密封氣壓力平衡的結果,并維持動、靜環一個合適的間隙值。干氣密封的安裝空間小,在緊湊式機組中節省設備布局面積。河南進口干氣密封

隨著轉子的旋轉,氣體被逐漸泵送至螺旋槽的深處,而螺旋槽外部的無槽區域則形成了所謂的密封壩。這一密封壩對氣體流動產生阻礙,進而提升了氣體膜的壓力。在密封壩的內側,又設置了一系列反向螺旋槽,它們的作用是進行反向泵送,并優化配合表面的壓力分布,從而增強而開啟靜環與動環組件之間氣隙的能力。在這些反向螺旋槽的內部,同樣存在一段密封壩,同樣對氣體流動產生阻力,進一步增加氣體膜的壓力。通過這種巧妙的設計,配合表面間的壓力使得靜環表面與動環組件之間保持一個微小的間隙,通常約為3微米。當氣體壓力與彈簧力共同產生的閉合壓力與氣體膜的開啟壓力達到平衡時,便形成了穩定的間隙。福建泵用干氣密封結構干氣密封的使用壽命可達 8000 小時以上,在連續生產裝置中減少停機。

干氣密封的類型:(1)雙端面密封:雙端面密封適用于沒有火炬條件,不允使工藝氣泄漏到大氣中,但允使阻封氣進入機內的工況。其結構布置相當于面對面布置兩套單端面密封,有時兩個密封共用一個動環。一般采用氮氣作為阻塞氣體,控制阻密封氣(N2)的壓力始終維持在比工藝氣體壓力高于0.2~0.3MPa 。(2)串聯式密封:適用于允許少量工藝氣泄漏到大氣的工況。一般采用兩級串聯布置方式,一級為主密封,二級為備用密封。正常工況下,全部或大部分負荷由主密封承擔,而二級備用密封不承受或承受小部分的負荷和壓力降。泄漏的主密封工藝氣被引入火炬系統燃燒,泄漏的極少量的工藝氣通過二級密封由二級放空引入安全地帶排放。當主密封失效時,二級備用密封起到輔助安全密封的作用,確保工藝氣不大量外漏。
由于密封面上的螺旋槽深只有幾個微米,因此必須有非常干凈的氣體來啟動并保護顯微深度的密封面外表面。一般要求密封上游的注氣非常潔凈,無論是外設氣源還是來自壓縮機出口的工藝密封氣都需要經過嚴格濾清。干氣密封的支持系統控制部件及管線遠不及常規液體密封安裝的那么復雜或者那么昂貴,通常具有如下特點:①氣源與支持系統工程簡單;②操作時無磨損,密封壽命可達數年;③工藝氣體漏損率低,且工藝介質不會被污染;④對轉子軸向或徑向移動不敏感;⑤對密封的氣體性能相對來說不敏感;⑥低動力消耗,約為機械接觸式密封的1/20左右。對于旋轉設備來說,干氣密封是防止介質泄漏的重要組件之一。

攪拌釜用干氣密封:攪拌釜的特點:轉速低、軸擺動大、壓力高。攪拌釜密封較常用的是填料密封和機械密封。填料密封由于使用壽命短,介質泄漏大,目前已逐漸淘汰。攪拌釜用機械密封一般采用雙端面機械密封,密封腔中通入高于介質壓力的阻封液,對密封進行冷卻沖洗。由于工藝的原因,很多攪拌釜不允許潤滑油、水等常用的阻封液進入流程,這就使得機械密封的使用受到限制,或者工藝不得不降低要求,允許少量異物進入工藝流程。低速干氣密封,可在轉速范圍內應用,為攪拌釜軸封提供了更好的選擇。它極大地提高了密封的使用壽命,降低了攪拌釜的維修費用。攪拌釜用干氣密封一般采用雙端面結構,密封腔中通入密封氣( 一般為氮氣),密封氣壓力高于介質 0.2MPa 左右。密封運行中,只有微量密封氣進入工藝流程。攪拌釜用干氣密封使用壽命一般在3~5年左右。干氣密封在氯堿行業壓縮機中,耐氯氣腐蝕,保障生產安全。云南原裝干氣密封制造
干氣密封運行時摩擦系數小,能耗低,在天然氣壓縮機中常用。河南進口干氣密封
由于采用了干氣密封新技術裝置的安全平穩、長周期提供了有力的保障。同時也說明采用新技術和新工藝是解決問題的一條有效途徑。干氣密封其密封端面在運行期間幾乎無磨損,只在開停車時才出現很小的損。一旦有顆粒雜質進入密封腔,密封面壓力槽根部很容易遭到磨損。因此,用于密封的氣體一定要清潔無顆粒雜質。隨著我國密封技術的飛速發展,再加上干氣密封的普遍應用,徹底解決了困擾高速離心壓縮機運行中的軸封問題,密封使用壽命及性能都得到了很大提高,為機組穩定,長周期運行提供了保證,因此該技術的應用范圍進一步擴大,凡使用機械密封的場合均可采用干氣密封。河南進口干氣密封