干气密封介绍(上).docx

该【干气密封介绍(上) 】是由【碎碎念的折木】上传分享，文档一共【11】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【干气密封介绍(上) 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。干气密封介绍
一、干气密封
干气密封经过了严格的试验和检验，由制造精度高、质量优良的陶瓷和高合金的金属材料组成，含串联式配置的密封〔如：含两个动环、两套装好弹簧的静环组件、腔体、连接轴套等件〕和内部迷宫密封。在大气侧配置了隔离密封。弹簧力和工艺气压力共同作用形成密封力，密封环和保持环间的密封元件〔O 形圈〕 起副密封的作用。在串联密封中，工艺气侧的主密封承受全压差起主要的密封作用。大气侧的密封作为安全备用密封，一旦主密封失效安全密封担当起主密封的作用，可以保证设备安全停机。
干气密封分类：单端面，双端面，串联式等多种。如何选用干气密封：
1、对于要求既不允许工艺气体泄漏到大气中，又不允许阻封气进入机体的状况，承受中间进气的串联式干气密封。一般串联式干气密封适用于少量工艺气泄漏到大气中的工状。大气侧的一级密封作为保险密封。
2、对于允许气体少量泄漏到大气中，且无任何危害的工况，选用单端面干气密封。
3、对于不允许工艺气体泄漏到大气中，但允许阻封气泄漏到工艺气中的工况，选用双端面干气密封。
二、干气密封密封端面分类及螺旋槽干气密封优点
干气密封密封端面依据加工成的外形分成：有扁平密封块，有台阶的密封块， 有楔形鞋状密封块的，有螺旋槽的，等等。
螺旋槽干气密封优点：运行牢靠性高，使用寿命长，密封气泄漏量小，功耗极低，工艺回路无油污染，工艺气亦不污染润滑油系统，取消了浩大的密封油供给及测控系统，占地面积小，重量轻，运行维护费用低，减小了打算外修理费用和生产停车。
三、干气密封构造图
。
图 1 串联式干气密封的内部构造
四、干气密封系统概述
1、主要数据
密封型式：TM02D 串联式干气密封密封处轴径：100mm
密封配置：带中间迷宫的串联式密封〔含隔离气密封〕 密封系统型式：除液装置+增压装置+密封掌握系统
产地：沈阳透平机械股份密封材料：
㈠、旋转环：硬质合金〔碳化钨或碳化硅〕
㈡、旋转金属件：410SS
㈢、静止环：特种石墨〔碳化硅+DLC 涂层〕
㈣、静止金属件：410SS
㈤、弹簧：哈氏合金
2 、干气密封工作原理：
干气密封是一种非接触式端面密封，密封单元由两个环构成。第一个环称为旋转环，其密封端面上刻有很多槽。槽下的光滑区域称为密封坝，它是真正起密
封作用的局部，并形成从密封压力到大气压力之间的压力梯度。其次个环其端面为光滑面。除允许其沿轴向移动外，限制其他方向的移动，称其为主环或静环， 并安装于弹簧调整负载的腔内。在转子静止，机内已卸压状态下，主环后的弹簧将使其与旋转环〔动环〕贴合。当机内常压时，气压产生了流体静压力，该力使得主环与旋转环分开，在两环间产生格外薄的间隙。通过间隙允许格外少量的密封气体泄漏。一旦机组转动，由于旋转环端面上的槽的泵效应，产生流体动压力。在靠近槽的根部形成高压区，从而两个环面之间气膜厚度增加。当流体动压力与流体静压力平衡时，便建立起稳定的间隙并形成肯定的流量。该泄漏量与气体压力、温度、气体的物理性质、密封尺寸以及转速有关。这一间隙使得两个端面不接触地平稳运行。密封运行的设计和原理都保证了肯定厚度的自稳定间隙的形 成。这是由于运行中气体流量或转子位移的干扰会引发间隙的变化，而这种变化势必引起流体动静压平衡的变化，力平衡的变化又具有修正间隙的作用。例如， 端面间隙增加，则槽的泵效应产生的压力就降低，因此流体动压分开力减小，而流体静压闭合力使得间隙减小到原来尺寸。相反，密封面彼此接近〔间隙减小〕 时，流体动压效应增加，分开力急剧增加。这种自平衡原理使得密封面保持恒定分开，并且泄漏量也恒定。
串联密封由两对密封环或二级组成。它既可以作为整体也可以作为两个局部使用。分级使用时，第一级密封起主导作用，担当密封全部过程压力，而其次级密封作为第一级密封的备用安全措施。作为整体密封时，允许第一级密封的泄漏引入到其次级，作为二级密封的工作气源。
另外，系统还设置了隔离气系统，隔离密封供气系统在主密封与轴承腔间形成一气体屏障，防止轴承润滑油进入密封体。掌握盘上配有该路氮气的过滤、监控和调整设备。
为了防止润滑油或油雾进入密封，后置碳环密封应先通入空气或氮气运行正常后，再给轴承系统供油。
4、干气密封系统的组成
干气密封主要有干气密封本体〔含动环、静环、“O”密封圈、弹簧等组成〕、主密封气除雾器和增压器、主密封气过滤器、隔离气过滤器、掌握盘等组成。
⑴主密封气除雾器
来自循环机出口的气体通过两个并联安装的除雾器中的一个，以除去夹杂在气体中的大量雾气和微小液滴。每两小时排液一分钟，分别出来的液体通过孔板不断地排入压缩机入口分别器，液体压力用压力表现场监测。孔板的旁路上装有针阀，可以排出更多的液体。
除雾器由就地差压计监控。每台除雾器都具有处理最大预定流量的力量 。正常只需一台除雾器工作，而另一台除雾器作为备用。阀门的配备允许在掌握盘工作期间进展部件的更换。为这一目的，当需要切换至另一台除雾器时，除雾器上的一系列阀门可以使除雾器平滑、无冲击地升压。每一台除雾器的出口上都配有排放口。
⑵主密封气增压器
增压器是用往复式、氮气驱动的增压泵来增加密封气源的压力。需要时，压缩机规律可以启动增压器运行。此时密封气源转换到增压器系统。一旦气体通过增压泵，增压后的气体被重引回到密封气源管路。当压缩机产生并维持足够供干气密封所需的压差时，机组规律将关闭增压器。密封气源恢复到正常的流通管路。
⑶主密封气过滤器
密封气取自压缩机出口的氢气。进展过滤的目的是确保在密封气中不存在任何液体和颗粒。通过两级过滤完成。第一级过滤是除雾/液体，其次级过滤位于主掌握盘，为双联过滤器。
主密封气是从压缩机出口引来的氢气。然后通过两个并联安装的过滤器中的一个，以滤除积存的液滴和 1μ以上的固体颗粒。过滤器进出口压差用差压指示变送器现场指示和远传监控。每台过滤器都能满足气体的最大处理量。因此，正常运行中只需一台过滤器工作，而另一台过滤器处于备用。它是集成模块式的过滤器。
〔1〕 过滤器集成块的功能介绍
过滤器集成块寻常除了更换滤筒之外，不需要进展其他维护。正常工作时， 只有一个过滤器处于工作状态，在线可以进展切换。过滤器集成块的构造如图 2、3、4 所示，主要包括以下几局部：
图 2 过滤器正面视图
① 过滤器切换阀。它位于集成块正面的中间部位，主要作用是实现过滤器的切换。切换阀杆上配有红色指针，用于指示当前投用的过滤器。切换阀杆为水寻常，左侧〔从掌握盘正面看〕的过滤器为投用，切换阀杆为竖直时，右侧〔从掌握盘正面看〕的过滤器为投用。
② 旁路阀。它位于集成块正面的左下角，它的作用是从两侧对切换阀的密封垫圈加压，避开长期一侧加载造成故障。旁路阀的阀杆上配有红色指针，用于指示当前旁路阀所处的状态。过滤器正常工作时，旁路阀应当翻开，此时阀杆处于水平状态，当过滤器需要更换滤芯时，才将旁路阀关闭，此时阀杆处于竖直状态。
③ 清洗阀。位于集成块正面的左下角和右下角，两个过滤器各有一个。它的主要作用是在摘开需要清理的过滤器之前，将过滤器内的可燃气体通过放空线吹扫到安全地点。清洗阀寻常处于关闭状态〔阀杆为垂直〕。
④ 排空阀。位于集成块反面的下部，两个过滤器各有一个。它的主要作用是在拆开需要清理的过滤器之前，将过滤器内的可燃气体排放到安全地点。排空阀寻常处于关闭状态〔阀杆为垂直〕。
⑤ 入口压力引线阀。用于仪表引线，监测过滤器压差。
⑥ 出口压力引线阀。用于仪表引线，监测过滤器压差。
图 3 过滤器左视图
图 4 过滤器右视图
〔2〕 集成过滤器的切换、滤芯更换过程
① 检查排放阀处于关闭状态。
② 检查污染过滤器的两道排污针型阀处于关闭状态。
③ 通过扳动切换手柄来实现从污染过滤器切换到干净过滤器。切换手柄上的红色箭头指示正在使用的过滤器。
④ 关闭旁路阀。在旁路阀处，小型红色箭头指示阀的位置。箭头还指示“翻开”或“关闭”。
⑤ 翻开排气阀，释放污染的过滤器的压力。
⑥ 翻开冲洗阀，用氮气冲洗过滤室至少 2 分钟以上。
⑦ 先关闭冲洗阀，再关闭排气阀
⑧ 拆开过滤器的排污管。
⑨ 松开 12 个 M12 六角头螺钉，拆卸过滤室。
⑩ 更换的滤芯。
⑪在安装的滤筒之前，用气体润滑脂略微涂抹两个“O”型圈。用手紧固滤筒。
⑫再次使用 12 个 M12 六角头螺钉紧固过滤室。
⑬重连接过滤器的排污管。
⑭先翻开排气阀，再翻开冲洗阀，用氮气冲洗的过滤器至少 2 分钟。
⑮关闭冲洗阀，然后关闭排气阀。
⑯翻开旁路阀。
⑰安装完成后，必需对安装的过滤器进展泄漏测试和差压测试，确保过滤室没有泄漏，及过滤器以正常压差工作。为此，有必要在一分钟内切换到的过滤器。现在可以使用整体过滤器的差压监控系统，执行差压测试。差压不得高于 80KPa。
⑷隔离氮气过滤器
氮气通过两个并联安装的过滤器中的一个，以去除积存的液滴和 1μ以上的固体颗粒。过滤器进出口压差用差压指示变送器现场指示和远传被机组规律监 控。每台过滤器都能满足气体的最大处理量。因此，运行中仅需一台过滤器工作， 而另一台过滤器处于备用。
⑸干气密封掌握盘
干气密封掌握盘用于监控离心压缩机内的干气密封，并可分为三个局部：
⑴． 主密封供气系统
⑵． 隔离密封供气系统
⑶． 一级密封泄漏系统
通过对这些系统的监控，可以很好的实现对整个干气密封系统的调整和观看，以保证干气密封系统的正常运转。
5、干气密封系统的掌握
⑴隔离氮气压力低于 300KPa 时，不允许启动润滑油泵。
⑵除雾器每两小时自动排液一分钟至入口分液罐。前后压差 80KPa 时报警。
⑶压缩机出口与平衡管差压低于 50KPa 时增压泵自启动，差压高于 100KPa 时增压泵自停运。
⑷增压泵泄漏量高于 50 KPa 时，关闭增压泵。
⑸驱动端、非驱动端一级泄漏量高于 400KPa 时联锁停机。
⑹主密封气、隔离气过滤器差压高报警。前后压差 80KPa 时报警
⑺主密封气进气流量高、低报警。
⑻一级密封泄漏量高报警。
⑼二级氮气压力低于 300 KPa 时报警。此时制止油泵启动。6、干气密封流程简述
主密封气自循环机出口靠氢一侧引出，首先进入除雾器，以脱除液滴， 再进入增压泵系统，该系统是由压缩机出口与平衡管差压掌握，低于 50KPa 启动，高于 400KPa 停运，最终进入过滤系统，两组可相互切换的过滤器除去介质中大于 1um 的颗粒，再经过流控阀分两路分别进入驱动端和非驱动端，作为干气密封的主密封气。一级密封泄漏气经孔板排入火炬系统，当压力到达 700KPa 时，设在该管线上的爆破片裂开，直接排入火炬系统。隔离氮气系统是装置内氮气线，先经过两组可相互切换的过滤器系统，以脱除氮气中大于１um 的杂质， 分三路进入干气密封系统：一路直接进入增压泵作为动力气源；一路经压力掌握阀分两路进入驱动端和非驱动端，作为干气密封的级间密封气，掌握压力为６９ KPa；一路经压力掌握阀分两路进入驱动端和非驱动端，作为隔离氮气的密封气， 掌握压力为５３KPa，以隔离介质和润滑油。二级密封泄漏气经高点放空排入大
气。
7、干气密封系统操作条件
⑴密封端面清洁枯燥
⑵保证密封端面和轴的垂直度
⑶弹簧加载后的旋转部件和密封件移动自如无卡滞
⑷避开物料沉积在密封腔体外表、轴和轴套上无物料结晶、聚合等状况
⑸工艺气侧和大气侧的密封端面形成良好的气膜
假设这些操作条件不能满足，可能造成泄漏量增加和工艺介质漏到大气侧。
8、干气密封系统的投用
⑴检查管线、阀门等已经安装完毕。
⑵检查各设备部件完整、齐全。
⑶贯穿密封气系统流程、隔离氮气系统流程
⑷翻开隔离氮气阀，投用隔离氮气系统。流量掌握阀投用。
⑸翻开循环机出口氢引出阀，将密封气引进来。
⑹投用差压掌握阀，各仪表引出阀确认翻开。
⑺观看差压掌握状况是否正常，一级泄露量不超标。
⑻观看密封气、隔离气过滤器差压指示。
⑼投用后的监测
干气密封系统投用后，应当亲热留意以下重要参数：
序号
项
目
正常值
1
主密封气供气压力与机体平衡管压力之间的压力差
MPa
2
主密封气流量
250Nm3/h
3
缓冲氮气的压力
MPa
4
缓冲氮气的流量
5 Nm3/h
5
隔离氮气的压力
MPa
6
泄漏放空压力
MPa
7
泄漏放空流量
8 Nm3/h
9、干气密封相关联锁内容仪表校验:
驱动端一级密封泄漏压力高高 PSHH≥400Kpa 时停机报警； 非驱动端一级密封泄漏压力高高 PSHH≥400KPa 时停机报警； 增压泵活塞密封泄漏气压力高 PSL≥50Kpa，报警；
隔离密封气压力低报 PSL≤300KPa，报警； 二级氮气入口压力低 PSL≤ KPa，报警；
工艺气过滤器差压高报 PDSH≥80KPa，报警；
驱动端一级密封气流量高报 PSH≥400KPa，报警； 驱动端一级密封气流量低报 PSL≤50KPa，报警；
非驱动端一级密封气流量高报 PSH≥400KPa，报警； 非驱动端一级密封气流量低报 PSL≤50KPa，报警； 驱动端一级密封气泄漏量高报 PSH≥14KPa，报警； 驱动端一级密封气泄漏量高高报 PSH≥3KPa，报警； 非驱动端一级密封气泄漏量高报 PSH≥14KPa，报警；
非驱动端一级密封气泄漏量高高报 PSH≥3KPa，报警；
五、干气密封系统操作留意事项：
⑴在首次开工时，应稍开机入口阀或跨线阀，向机内≯ 的速度冲压， 同时留意观看干气密封一级密封气泄露状况。
⑵循环机开正常后，观看好干气密封的一级密封动态泄漏量。
⑶压缩机必需带压启动，机内压力必需在 以上，否则一级密封上下游可能会形成负压差，启动后会损坏密封。
⑷压缩机机体撤压时，亲热留意干气密封系统的运转是否正常。
⑸无论是事故停车，还是正常停车，在停机过程中，要保证自增压系统的正常运行，即保证一次气的正常供给，防止机体内的气体进入干气密封内部。
⑹润滑油投用前至少 10 分钟，必需先通后置隔离气，且在正常运行中不行中断， 也就是干气密封系统隔离氮气只有投用以后，才允许启动润滑油泵；压缩机停车后，后置隔离气必需在润滑油停顿供给且回油管路无油流淌后至少 10 分钟后才可关闭，也就是只有停润滑油泵以后，才能停隔离氮气。
⑺停车时，先将机体内的压力完全放空，再停主密封气。无论何时，始终保持主密封气比平衡管内气体压力高且有流量。
⑻流量计前后切断阀必需缓慢开启，防止浮子受带压气流冲击而卡住。过滤器前后切断阀必需缓慢开启，防止滤芯受带压气流冲击而损坏。
⑼每天应巡检过滤器至少两次，当觉察指针指向红色区域时应切换到备用过滤