干氣密封的原理及使用

1、<p>　　干氣密封的原理及使用</p><p>　　[摘 要]干氣密封屬于精密部件，由制造廠家來(lái)公司安裝和拆卸。寫這篇論文的目的是讓公司人員，了解干氣密封的原理和安裝拆卸注意事項(xiàng)，一旦出現(xiàn)緊急的產(chǎn)品而干氣密封廠家不能到場(chǎng)的情況下，做到本公司員工自行拆卸而節(jié)省時(shí)間。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]干氣密封 旋轉(zhuǎn)環(huán) 靜環(huán) </p><p>　　中圖分類號(hào)：

2、TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）08-0377-01 </p><p><b>　　1.引言 </b></p><p>　　隨著石油化工及能源工業(yè)的發(fā)展，對(duì)作為心臟設(shè)備的離心壓縮機(jī)的性能要求越來(lái)越高，對(duì)壓縮機(jī)軸封的要求也越來(lái)越嚴(yán)。由于干氣密封屬于非接觸式密封，基本上不受PV值的限制，因此干氣密封特別適合作為高速高壓條件下的大型離心壓縮

3、機(jī)軸封。 </p><p><b>　　干氣密封結(jié)構(gòu)圖 </b></p><p>　　干氣密封即干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封，是一種新型非接觸式密封。該密封利用流體動(dòng)力學(xué)原理，通過在密封端面上開設(shè)動(dòng)壓槽而實(shí)現(xiàn)密封端面的非接觸運(yùn)行。 </p><p>　　典型的干氣密封結(jié)構(gòu)如圖所示，由旋轉(zhuǎn)環(huán) 、靜環(huán) 、彈簧 、密封圈以及彈簧座和軸套組成。 </p>

4、<p>　　1.1干氣密封旋轉(zhuǎn)環(huán)，旋轉(zhuǎn)環(huán)密封面經(jīng)過研磨、拋光處理，并在其上面加工出有特殊作用的流體動(dòng)壓槽。干氣密封旋轉(zhuǎn)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封氣體被吸入動(dòng)壓槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向分量朝著密封堰流動(dòng)。由于密封堰的節(jié)流作用，進(jìn)入密封面的氣體被壓縮，氣體壓力升高。在該壓力作用下，密封面被推開，流動(dòng)的氣體在兩個(gè)密封面間形成一層厚度一般在3微米左右的氣膜，此氣膜氣體動(dòng)力學(xué)研究表明，當(dāng)干氣密封兩端面間的間隙在2―3微米時(shí)，通過間隙的氣體流動(dòng)

5、層最為穩(wěn)定。當(dāng)氣體靜壓力、彈簧力形成的閉合力與氣膜反力相等時(shí)，該氣膜厚度十分穩(wěn)定 </p><p>　　正常條件下，作用在密封面上的閉合力（彈簧力和介質(zhì)力）等于開啟力（氣膜反力），密封工作在設(shè)計(jì)工作間隙。 </p><p>　　當(dāng)受到外部干擾，氣膜厚度減小，則氣膜反力增加，開啟力大于閉合力，迫使密封工作間隙增大，恢復(fù)到正常值。 </p><p>　　相反，若密封氣膜

6、厚度增大，則氣膜反力減小，閉合力大于開啟力，密封面合攏恢復(fù)到正常值。 </p><p>　　因此，只要在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，當(dāng)外部干擾消失以后，氣膜厚度就可以恢復(fù)到設(shè)計(jì)值。 </p><p>　　可見，干氣密封的密封面間形成的氣膜具有一定的氣膜剛度，氣膜剛度越大，干氣密封抗干擾能力越強(qiáng)，密封運(yùn)行越穩(wěn)定可靠。干氣密封的設(shè)計(jì)就是以獲得最大的氣膜剛度為目標(biāo)而進(jìn)行的 </p><p&g

7、t;　　1.2干氣密封動(dòng)壓槽形狀 </p><p>　　密封端面的流體動(dòng)壓效應(yīng)與槽形有關(guān)。干氣密封端面的流體動(dòng)壓槽有多種形式，如螺旋槽、人字形槽等適用于軸單向旋轉(zhuǎn)的槽型，有T形槽、樅樹形槽等適用于軸雙向旋轉(zhuǎn)的槽型。 </p><p>　　1.3從流體動(dòng)力學(xué)角度來(lái)講，在干氣密封端面開任何形狀的溝槽，都能產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)。理論研究表明，對(duì)數(shù)螺旋槽產(chǎn)生的流體動(dòng)壓效應(yīng)最強(qiáng)，用其作為干氣密封動(dòng)壓槽而形成

8、的氣膜剛度最大及干氣密封的穩(wěn)定性最好 </p><p>　　2.離心壓縮機(jī)用干氣密封典型結(jié)構(gòu) </p><p>　　離心壓縮機(jī)用干氣密封典型結(jié)構(gòu)：?jiǎn)味嗣?雙端面 串聯(lián)式干氣密封 </p><p>　　3 干氣密封安裝前的準(zhǔn)備工作及安裝條件 </p><p>　　3.1所有干氣密封管路裝配組立時(shí)均采用氬弧焊焊接、焊接前對(duì)所有坡口進(jìn)行打磨，焊接時(shí)

9、采用氬氣保護(hù)焊接、焊接后對(duì)新配置的管路進(jìn)行酸洗或蒸汽吹掃、并保證用白布拖拉后管內(nèi)無(wú)任何雜質(zhì)。在密封裝入機(jī)組前，必須確保干氣密封控制盤與機(jī)組所有的管道連接完畢。并對(duì)所有與干氣密封有關(guān)的管道徹底的清理吹掃完畢。不得有任何顆粒、雜質(zhì)、銹斑、油污等。 </p><p>　　3.2仔細(xì)檢查安裝密封所經(jīng)過的腔體和軸的邊緣，銳邊應(yīng)倒角，表面不得有毛刺、劃痕等缺陷，并試裝鎖母是否有問題。 </p><p>

10、;　　3.3仔細(xì)檢查密封殼外體及密封軸套內(nèi)的“O”型圈，如有缺陷應(yīng)及時(shí)更換。 </p><p>　　3.4轉(zhuǎn)子的軸向定位：確認(rèn)主軸的軸向位置為主軸的工作位置，確認(rèn)轉(zhuǎn)子的軸向定位尺寸，或轉(zhuǎn)子的推力軸承未拆下時(shí)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置。主轉(zhuǎn)子的其他零件拆卸前應(yīng)測(cè)量轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置，拆卸時(shí)轉(zhuǎn)子不能有軸向位移，干氣密封安裝時(shí)應(yīng)將轉(zhuǎn)子軸向徑向固定好，安裝時(shí)轉(zhuǎn)子不能有軸向位移。通常安裝一端時(shí)，另一端支撐軸承應(yīng)該安裝在定子上，保證密封安裝

11、順利。 </p><p>　　3.5將轉(zhuǎn)子調(diào)整到其工作位置后仔細(xì)檢查確認(rèn)軸和密封腔安裝的尺寸，完全符合干氣密封的對(duì)應(yīng)位置后方可進(jìn)一步測(cè)量并計(jì)算干氣密封的調(diào)整墊的安裝尺寸。 </p><p>　　3.6確認(rèn)干氣密封的旋轉(zhuǎn)方向。 </p><p>　　3.7如主軸上有傳動(dòng)銷，如果條件允許將轉(zhuǎn)子的傳動(dòng)銷至于最上方，便于安裝時(shí)能順利的將密封相對(duì)用的槽孔與軸定位銷一次安裝到位

12、。 </p><p>　　3.8可適當(dāng)將主軸、密封腔、干氣密封外殼和內(nèi)孔涂少量的專用潤(rùn)滑脂可有效的防止密封的“O”型圈損壞 </p><p>　　3.9轉(zhuǎn)子的徑向定位，由于安裝密封時(shí)，必須將支撐軸承拆下，轉(zhuǎn)子在沒有支撐軸承的情況下自然下垂由定子密封支撐與定子不同心，造成安裝困難，并且容易造成“O”型圈損壞，所有安裝時(shí)使用專用的轉(zhuǎn)子徑向固定工裝（抬軸工具）一端安裝完畢后安裝軸承，將抬軸工具安

13、裝到另一端。 </p><p>　　4 干氣密封的安裝 </p><p>　　4.1首先，采用手動(dòng)盤車的方法，確保將轉(zhuǎn)子的定位銷釘至于主軸的最上方。并采取措施將主轉(zhuǎn)子的軸向徑向固定，測(cè)量轉(zhuǎn)子與殼體的相對(duì)尺寸，選擇合適的密封軸向調(diào)整墊片安裝在轉(zhuǎn)子上。（檢查密封是否需要拆卸運(yùn)輸定位板，同時(shí)還可以將徑向定位板稍稍松開，即密封旋轉(zhuǎn)件能在密封里面徑向活動(dòng)，軸向間隙還很小，好保證只有0.20以內(nèi)的活動(dòng)

14、量，方便密封的安裝） </p><p>　　4.2將密封安裝工裝的保護(hù)套裝到機(jī)組轉(zhuǎn)子上，密封的安裝導(dǎo)桿工裝安裝到干氣密封上，緩緩將干氣密封抬起從軸的末端裝入到主軸上，防止密封與轉(zhuǎn)子、機(jī)殼腔體發(fā)生碰撞，確保密封的定位銷釘和主軸的定位銷釘、還有機(jī)殼定位槽在同一條直線上，確認(rèn)后安裝轉(zhuǎn)子的抬軸工具以及表架（將轉(zhuǎn)子向上抬起到轉(zhuǎn)子的工作位置）安裝密封安裝板及軸向固定板。 </p><p>　　4.3將

15、密封安裝導(dǎo)桿連接到安裝板上，利用導(dǎo)桿螺母將密封緩緩送入到密封腔里，同時(shí)注意兩邊導(dǎo)桿螺栓同時(shí)動(dòng)作，確保密封相對(duì)于主軸平行前進(jìn)，防止有力不均導(dǎo)致密封與腔體或密封與主軸拉傷。 </p><p>　　4.4密封安裝到位后，用深淺卡尺確認(rèn)密封是否到位，合格后，拆去密封導(dǎo)桿、安裝板以及密封的運(yùn)輸定位板。 </p><p>　　4.5安裝密封定位卡板和密封鎖母。同時(shí)再次確認(rèn)安裝尺寸，確認(rèn)沒有問題后該端密

16、封安裝結(jié)束。 </p><p>　　4.6另一側(cè)，則重復(fù)以上程序。 </p><p>　　5.干氣密封的拆卸則按照干氣密封安裝的反向操作，進(jìn)行拆卸。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]李桂芹，王玉華. 壓縮機(jī)干氣密封基本原理及使用分析[J]. 風(fēng)機(jī)技術(shù)，2000，01：19-23

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