【摘要】：軸端密封是轉(zhuǎn)動設(shè)備類的主要組成部分。它的可靠性是轉(zhuǎn)動設(shè)備實現(xiàn)長周期、經(jīng)濟運行的保證。在干氣密封應用之前,轉(zhuǎn)動設(shè)備主要使用浮環(huán)密封、迷宮密封、接觸式機械密封等作為軸端密封。近些年來,隨著密封技術(shù)(特別是軸端密封技術(shù))的發(fā)展,干氣密封技術(shù)得到了較為廣泛的應用。干氣密封裝置是在兩密封端面之間,利用氣體的動壓效應建立起剛性氣膜,保證干氣密封的兩密封端面互不接觸,同時保證被密封流體的泄漏量在一個可以承受(甚至基本達到零泄漏)的范圍之內(nèi)。 干氣密封技術(shù)最早在國外得到開發(fā)和應用。國內(nèi)早期使用的干氣密封主要是從國外進口。隨著干氣密封的使用、推廣,一些單位和個人開始研究干氣密封技術(shù)。雖然近些年來國內(nèi)的干氣密封技術(shù)也有了較大的發(fā)展,但大都還處于相對較為初級的階段,而且干氣密封產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計以及制造工藝還不十分健全。本文結(jié)合進口干氣密封的使用情況,對螺旋槽型干氣密封裝置的性能、失效形式和輔助系統(tǒng)等進行了初步的分析、研究,其目的在于為壓縮機組配套使用的干氣密封的長周期、經(jīng)濟運行以及國產(chǎn)化提供參考。 干氣密封與傳統(tǒng)的端面密封(包括浮環(huán)密封、迷宮密封、接觸式機械密封等)相比,具有介質(zhì)泄漏量少、端面磨損小、能耗低、運行壽命長等優(yōu)點�，F(xiàn)在干氣密封在輸送流體的各種旋轉(zhuǎn)設(shè)備(如離心式壓縮機、膨脹機、氣體透平機、離心泵等)上已經(jīng)開始大量應用,其中螺旋槽干氣密封的應用最廣泛。 本文所做的工作及結(jié)論如下： 以承載能力和泄漏量為目標,分析了干氣密封的運行條件和螺旋槽槽形的幾何參數(shù)對密封性能的影響,得到了部分槽形參數(shù)的最佳范圍。在高速實驗臺上對某進口干氣密封裝置進行了測試。測出了干氣密封裝置不同工況下的泄漏量,并將測量結(jié)果與計算數(shù)據(jù)進行了比較,結(jié)果表明兩者趨勢基本一致。此外,針對某加氫裂化裝置進口高壓干氣密封的運行狀況,分析了干氣密封裝置失效的主要原因,并針對干氣密封的系統(tǒng)進行了改造和完善,提高了密封運行的可靠性。
【圖文】：

在這樣的工況下，一般選用雙端面密封。雙端面的干氣密封是由兩對密封面反向安裝而成的，如圖2-10所示。在干氣密封的密封面之間充有緩沖氣（一N2放空 & 過濾后工藝氣‘ ‘‘‘ ^ Ti ‘ —1 I|[ II IiU JU J u.圖2-10雙端面密封Fig.2-10 Double seal arrangement般根據(jù)實際工況選擇采用氮氣或者惰性氣體），而且保持其壓力總是高于被密封介質(zhì)的壓力，從而保持泄漏總是朝著向被密封的介質(zhì)側(cè)進行，這樣就確保了被密封的危險高或有毒有害介質(zhì)不會泄漏到空氣中。雙端面干氣密封主要應用在一些要求較高的場合，如有毒有害等會造成環(huán)境污染或者被密封介質(zhì)不允許被污染場合（如醫(yī)藥和食品加工），以及危險性高（如易燃易爆）的流體工況。2. 4干氣密封的材料干氣密封材料的選擇對密封裝置的壽命影響巨大，其主要材料組合可分成三大類：動、靜環(huán)材料；殼體、軸套和壓蓋等構(gòu)件材料；輔助密封材料。一般選擇碳化銷或者碳化娃作為動環(huán)的材料，因為它們具有導熱性能好、硬度高、形變小和自潤滑能力好等優(yōu)點。靜環(huán)大多數(shù)情況下都采用浸鋪石墨。一般21

Fig.3-1 Variation of leakage and load capacity with speed圖3-1為泄漏量和承載力隨著轉(zhuǎn)速變化的曲線。從圖中可以看出，隨著轉(zhuǎn)速的增加，泄漏量和承載力都會增加。這是因為當轉(zhuǎn)速增加時，如果保持氣膜間隙不變，動壓效果會增強，從而氣膜的承載力增加。同時，由于栗入的氣體增加，泄漏量也會增加。另外，隨著轉(zhuǎn)速的增加，氣體的剪切作用加強，從而端面的摩擦損失也要增加，如圖3-2所示。利用FLUENT6.3進行計算，得到了不同轉(zhuǎn)速下有關(guān)參數(shù)的計算值，，詳細數(shù)據(jù)見附錄1。27
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TE964;TB42

【參考文獻】

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本文編號：2577989