双端面干气密封结构

工作原理：螺旋槽的气体密封的工作原理是流体静力和流体动力的平衡。为了清晰起见，特将螺旋槽密封块外形放大示意如图3、图4。密封气体注入密封装置，使动、静环受到流体静压力作用，不论配对环是否转动，这些力都是存在的。而流体的动压力只是在转动时才产生。配对动环上的螺旋槽是产生这些流体动压力的关键，当动环随轴转动时，螺旋槽里的气体被剪切从外缘流向中心，产生动压力，而密封堰对气体的流出有抑制作用（静压力的存在），使得气体流动受阻，气体压力升高，这一升高的压力将挠性安装的静环与配对动环分开，当气体压力与弹簧恢复力平衡后，维持一较小间隙，形成气膜，密封工艺气体，这样，动、静环间互不接触，并且气膜具有良好的弹性，即气膜刚度。动、静环工作时受力情况示意：①为动、静环间隙，根据不同密封形式，3~10μm左右，②为动环内螺旋槽，深度一般为0.0025~0.07mm，高压气由环的外侧进入螺旋槽内形成密封气动压力④，流动至密封堰⑤时受阻，气体压力升至较高值，然后迅速降低⑥，并使静环离开动环一个微小间隙，该间隙的大小是弹簧力⑦、介质气体压力⑧以及动静环间隙中密封气压力平衡的结果，并维持动、静环一个合适的间隙值。干气密封与机械密封相比，更适合处理高温介质的旋转设备。双端面干气密封结构

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。双端面干气密封结构干气密封运行时摩擦系数小，能耗低，在天然气压缩机中常用。

干气密封运转的稳定性和可靠性取决于密封面气膜刚度大小，无论是工艺参数还是螺旋槽结构参数对密封性能的影响，都主要体现在对气膜刚度的影响，气膜刚度越大，密封稳定性越好。我公司在考虑气膜刚度的同时，也考虑了密封的泄漏量，即密封应具有较大的刚漏比。其物理意义是密封既具有较大的刚度又具有较小的泄漏量。只有具有较大刚漏比和较大气膜刚度的干气密封才能保证密封长周期、稳定、理想地运行。干气体密封结构：1—动环；2—静环；3—弹簧；4，5，8—0形密封环；6—转轴；7—组装套。

密封结构参数：1)动压槽的形状。以流体力学理论为出发点，在干气密封技术的端面形成沟槽，无论是何种形状，都将受到动压效应影响。尤其在数螺旋槽中，产生极大流体动压效应，且作用在干气密封动压槽中，产生一定气膜刚度，利于密封稳定性的提高。2)动压槽的深度。如果干气密封流体的动压槽深度和气膜厚度处于同一个量级，则干气密封的气膜刚度处于较大值。在实际应用过程中，一般将干气密封的动压槽控制在3微米~10微米的厚度。3)动压槽的数量。以实践数据来看，如果干气密封的动压槽数量趋向无限则动压效应不断增强。但是如果动压槽的数量达到一定值，继续增加槽数，不会对干气密封的性能再产生影响。干气密封采用非接触式设计，磨损极小，在轴流式压缩机中寿命久。

机械密封与其他形式的密封相比，具有以下特点。1）密封性好。2）使用寿命长。3）运转中不用调整。4）功率损耗小。5）轴或轴套表面不易磨损。6）耐振性强。7）密封参数高，适用范围广。8）结构复杂、拆装不变。干气密封技术简介：定义：干气密封一般指依靠几微米的气体薄膜润滑的机械密封，也称为气膜密封或气体密封。随着现代工业的迅速发展，干气密封被普遍地用于离心式压缩机、膨胀机、蒸汽透平以及高速和高压的流体机械中，其中应用较普遍的是螺旋槽干气密封。干气密封靠气体膜隔离摩擦面，在离心压缩机中防泄漏效果突出。双端面干气密封结构

在水处理行业，干气密封有助于减少水资源浪费，提高整体水处理效率。双端面干气密封结构

干气密封的类型：（1）双端面密封：双端面密封适用于没有火炬条件,不允使工艺气泄漏到大气中，但允使阻封气进入机内的工况。其结构布置相当于面对面布置两套单端面密封,有时两个密封共用一个动环。一般采用氮气作为阻塞气体，控制阻密封气（N2）的压力始终维持在比工艺气体压力高于0.2～0.3MPa 。（2）串联式密封：适用于允许少量工艺气泄漏到大气的工况。一般采用两级串联布置方式，一级为主密封，二级为备用密封。正常工况下，全部或大部分负荷由主密封承担，而二级备用密封不承受或承受小部分的负荷和压力降。泄漏的主密封工艺气被引入火炬系统燃烧，泄漏的极少量的工艺气通过二级密封由二级放空引入安全地带排放。当主密封失效时，二级备用密封起到辅助安全密封的作用，确保工艺气不大量外漏。双端面干气密封结构