干氣密封的結(jié)構(gòu)
干氣密封的一般結(jié)構(gòu)由動環(huán)(也稱旋轉(zhuǎn)環(huán))、固定環(huán)、定位環(huán)、彈簧座和軸套組成。固定環(huán)固定在不銹鋼彈簧座上，所用材料為具有自潤滑性能的較軟的碳石墨。
固定環(huán)不隨軸旋轉(zhuǎn)，而是在彈簧和介質(zhì)的作用下軸向移動。動環(huán)一般采用鎢和碳化硅硬質(zhì)合金(常用碳化鎢和碳化硅)制成，硬度高，剛性好，耐磨性強(qiáng)。
動環(huán)組件的表面通常被螺旋加工成具有特定形狀的淺槽。內(nèi)徑側(cè)附近的動環(huán)稱為密封壩，螺旋槽之間的區(qū)域稱為密封磨損。在旋轉(zhuǎn)過程中，密封氣體從外徑到中心被吸入動壓槽，徑向元件被引入密封堰。
密封堰起到節(jié)流閥的作用，壓縮進(jìn)入密封面(螺旋槽)的氣體并增加壓力。氣流進(jìn)入螺旋槽根部，被密封壩阻擋。在氣釘和彈簧力的共同作用下，當(dāng)閉合壓力等于氣膜的開啟壓力時，形成穩(wěn)定的間隙。
干氣密封失效泄漏分析及對策
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題
氣體的靜壓和彈簧力形成的閉合力必須與氣膜的反作用力相匹配。因此，干氣密封設(shè)計可以保持2 ~ 3微米的非常穩(wěn)定的氣膜厚度。當(dāng)結(jié)構(gòu)不合適，動環(huán)轉(zhuǎn)動時，間隙過大，密封泄漏，間隙過小，容易產(chǎn)生干摩擦。
另外，在動環(huán)的溝槽設(shè)計中，通常采用螺旋溝槽，旋轉(zhuǎn)引起的動壓效應(yīng)，得到的干氣密封膜剛度和穩(wěn)定性。此外，研究表明，如果槽壁的厚度與氣膜的厚度設(shè)置在同一數(shù)量級，氣膜的密封剛度也。
如上所述，氣膜的厚度通常在3微米左右。當(dāng)動靜環(huán)結(jié)構(gòu)的設(shè)計通常設(shè)計為3微米厚時，實際上干氣密封動壓槽壁厚通常小于10微米，即干氣密封動壓槽壁的數(shù)量、寬度和長度。密封效果有。
2、安裝干氣密封失敗的原因
與普通的機(jī)械密封不同，干氣密封要求動環(huán)和定環(huán)的配合面之間有相對穩(wěn)定的間隙，并且通常相對較薄。空氣密封約為3微米。因此，干氣密封的靜環(huán)和動環(huán)之間必須保持清潔、光滑和干燥。干氣密封的主要故障是密封污染，主要污染源是設(shè)備中的工藝氣體、密封氣源和軸承潤滑劑，以及氣體進(jìn)入密閉腔體時產(chǎn)生的固體顆粒。
注意清潔干燥的配合面，以確保清潔的安裝環(huán)境，尤其是在安裝過程中。安裝時，操作人員應(yīng)戴上干凈的手套，安裝后的密封孔應(yīng)清潔干燥，以減少雜質(zhì)。
3、密封供氣系統(tǒng)故障原因
干氣密封動環(huán)和靜環(huán)之間的間隙約為3微米。縫隙直接用密封氣體密封，對密封供氣系統(tǒng)提出了更高的要求。不僅在安裝過程中，而且在使用過程中，都必須實現(xiàn)清潔干燥的干氣密封。這種方法應(yīng)使用專用線路作為密封氣的來源，密封氣的壓力和流量不應(yīng)改變。同時，在進(jìn)入密封面前，應(yīng)安裝氣源緩沖罐、粗濾器和精濾器，防止雜質(zhì)和液體進(jìn)入密封面，使密封氣體中的雜質(zhì)含量不超過規(guī)定值。在運(yùn)行過程中，應(yīng)注意適當(dāng)提高主密封氣體的溫度，以便定期切斷水和液體，蒸發(fā)主密封氣體的冷凝水，減少或防止冷凝水的產(chǎn)生。
4、啟停對干氣密封的影響
離心式壓縮機(jī)啟停時，速度很慢，動環(huán)和靜環(huán)相互接觸，尚未形成一定厚度的薄膜。這增加了密封表面的磨損。干氣密封長期運(yùn)行，應(yīng)避免長期低速運(yùn)行。當(dāng)停止或運(yùn)行設(shè)備時，使用壓縮機(jī)曲柄是維護(hù)機(jī)器的重要手段，但使用曲柄會導(dǎo)致低速運(yùn)行。如果使用干氣密封，離心式壓縮機(jī)的啟動時間不應(yīng)超過10分鐘。此外，設(shè)備應(yīng)減少停機(jī)次數(shù)，使壓縮機(jī)形成穩(wěn)定的氣膜，減少動靜環(huán)面的磨損。
5、干氣密封失效的其他原因
離心式壓縮機(jī)在使用過程中不可避免地會產(chǎn)生振動，并能承受相對較高的振動水平。然而，過高的振動水平仍會損壞干氣密封。因此，在使用和操作過程中，必須嚴(yán)格控制振動。
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