机械干气密封工作原理

一般来讲，典型的干气密封结构包含有静环、动环组件（旋转环）、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等零部件。静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封O形圈密封。弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合，如图上所示。在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有其先进独特的方法。配合表面平面度和光洁度很高，动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽。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。在核能行业，干气密封不仅保障设备安全，还确保核反应堆内外部环境隔离良好。机械干气密封工作原理

静环材料一般采用：碳石墨：1）浸金属；2）浸树脂 (如强腐蚀性介质)；3）碳化硅+碳/碳化硅+DLC (如超高压)。动环材料一般采用：碳化钨：1）钴基；2） 镍基。碳化硅：1）反应烧结（不用）；2）常压烧结（或称无压烧结）；3）液相烧结 – 超高压。其中，碳化钨韧性好，强度高，钴基不耐腐，蚀镍基抗腐蚀性较好；碳化硅材料则是抗腐蚀性好，但易碎， 怕磕碰、易缺边。使用干气密封设计，允许较大轴向窜量通常为± 2.5mm。允许较大径向跳动通常为± 0.6mm。能在全压下启 /停， 同时要保证干净、干燥，在一定温度、一定的压力下不碳化、不聚合的气体作为干气密封的工作气源。必需始终保证干气密封各个密封端面上、下游压差为正压差。单向旋转槽型不可反向旋转。开车时，先投后置隔离气，再投轴承润滑油。停车时，反之。湖北干气密封价格许多企业通过实施干气密闭技术实现了零泄漏目标，为环境保护贡献了一份力量。

干气密封控制系统设计选型要注意以下几个要点：(1) 一般在干气密封火炬排放或高位放空管路设计密封泄漏监测。即在泄漏口和火炬线或高位放空管线之间设设置限流孔板和流量计,通过排放气的压力、流量来监测干气密封的泄漏情况。流量由限流孔板前后压差实现，设计有流量低报警、高报警和高高报警停机联锁；压力由孔板前压力的变化实现，设计有压力高报警和高高报警停机联锁。可采取3取2的联锁逻辑方式。(2) 为了确保机组的安全运行，防止机组损坏，在机组开停车及密封失效故障紧急停车工况，干气密封控制系统可设计有以下的联锁：①各干气密封一级排放气流量正常的开机联锁。②后置隔离气压力低开机前禁止润滑油泵启动联锁，防止轴承箱润滑油污染干气密封。③一级排放气压力高高报警停机联锁和流量高高报警停机联锁。

泄漏监测单元：由G3 泄漏出的微量的介质和氮气经截止阀V4(防止主密封失效后工艺介质大量泄漏)；经过压力表PI-12（监测主密封和辅助密封的使用情况）；经过节流孔板R0-11（起节流作用，在干气密封的密封腔建立所需0.5MPa 的压力，同时对氮气耗量进行控制）。当主密封泄漏过大时，由于限流孔板的作用，干气密封腔压力上升，泄漏管线上的压力表指示上升，超过0.6MPa 时表明主密封失效。然后经过一个单向阀V5（防止火炬管网气体反窜）把主密封泄漏的微量介质随同氮气排向火炬。与传统液体冷却系统相比，采用干气密闭可以减少冷却介质带来的二次污染风险。

影响气膜刚度的螺旋槽的结构参数主要有槽深、螺旋角、槽数、槽宽与堰宽比、槽长与坝长比等，需用专门使用软件进行优化设计。而影响气膜刚度的工艺参数主要有以下几类：1．缓冲气粘度，密封气粘度的大小对气膜刚度的影响比较大，粘度越大、动压效应越强、气膜刚度也就越大。2．密封气温度，在不同温度下，气体的粘度是不一样的；温度越高、粘度越大、气膜刚度越大。3．密封转速，转速越高，动压效应越强、气膜刚度越大。在理想状态下（即不考虑密封加工精度和安装精度的影响），干气密封的转速越高、其稳定性越好，而不受机械密封PV值的限制，因此干气密封特别适合高速运转下使用。4．密封端面的直径大小，在同一转速下，密封直径越大线速度越高，气膜刚度越大。5．缓冲气的压力，缓冲气压力对气膜刚度的影响较小，一般来说，压力越高，气膜刚度略有增大。尽管存在一些挑战，例如对安装精度要求高，但优势仍然吸引众多企业采用此项技术。波纹管干气密封定制价格

为了适应不同介质的特性，干气密封的材料选择非常关键，需考虑耐温、耐腐蚀等因素。机械干气密封工作原理

螺旋槽干气密封的作用力图，从图上可以看出气膜刚度是如何保证密封运转的稳定性的。在正常情况下，密封的闭合力等于开启力。当受到外来干扰（如工艺或操作波动），气膜厚度变小，则气体的粘性剪力增大，螺旋槽产生的流体动压效应增强，促使气膜压力增大，开启力随之增大，为保持力平衡密封恢复到原来的间隙；反之，密封受到干扰气膜厚度增大，则螺旋槽产生的动压效应减弱，气膜压力减小，开启力变小，密封恢复到原来的间隙。因此，只要在设计范围内，当外来干扰消除后，密封总能恢复到设计的工作间隙，即干气密封具有自我调节的功能而保证运行稳定可靠。衡量密封稳定性的主要指标就是密封产生气膜刚度的大小，气膜刚度是气膜作用力的变化与气膜厚度的变化之比，气膜刚度越大，表明密封的抗干扰力越强，密封运行越稳定。机械干气密封工作原理