通常干氣體密封與機械接觸式密封有著相似的剖面外形,密封是在與轉(zhuǎn)動相垂直的平面內(nèi)實現(xiàn)。干氣體密封公用面結(jié)構(gòu)主要有四種形式:扁平密封塊、臺階形密封塊、楔形密封塊和螺旋槽表面。本文以螺旋槽式氣體密封為例,簡要介紹干氣體密封的結(jié)構(gòu)特點、工作原理和維護要求等?;窘Y(jié)構(gòu):干氣體密封結(jié)構(gòu)示意如圖1。動環(huán)端面槽型示意見圖2。干氣體密封主要由動、靜兩部分組件組成。靜止部分包括由O形環(huán)密封的靜環(huán)(主環(huán))、加載彈簧及固定靜環(huán)的不銹鋼夾持套(固定在壓縮機機殼內(nèi))。動環(huán)(又稱配對環(huán))組件由一夾緊套和一鎖定螺母(保持軸向定位)等部件安裝在旋轉(zhuǎn)軸上隨軸高速旋轉(zhuǎn),動環(huán)一般由硬度高、剛性好且耐磨的鎢、硅硬質(zhì)合金制造。螺旋槽式干氣密封設(shè)計的特別之處是在動環(huán)表面加工出一系列螺旋狀溝槽,深度般為0.0025~0.01mm。在靜止條件下,由于靜環(huán)也就是主環(huán)上的彈性負(fù)荷,使動環(huán)與靜環(huán)保持相互接觸。干氣密封在氯堿行業(yè)壓縮機中,耐氯氣腐蝕,保障生產(chǎn)安全。北京進口干氣密封型號
工作原理:螺旋槽的氣體密封的工作原理是流體靜力和流體動力的平衡。為了清晰起見,特將螺旋槽密封塊外形放大示意如圖3、圖4。密封氣體注入密封裝置,使動、靜環(huán)受到流體靜壓力作用,不論配對環(huán)是否轉(zhuǎn)動,這些力都是存在的。而流體的動壓力只是在轉(zhuǎn)動時才產(chǎn)生。配對動環(huán)上的螺旋槽是產(chǎn)生這些流體動壓力的關(guān)鍵,當(dāng)動環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動時,螺旋槽里的氣體被剪切從外緣流向中心,產(chǎn)生動壓力,而密封堰對氣體的流出有抑制作用(靜壓力的存在),使得氣體流動受阻,氣體壓力升高,這一升高的壓力將撓性安裝的靜環(huán)與配對動環(huán)分開,當(dāng)氣體壓力與彈簧恢復(fù)力平衡后,維持一較小間隙,形成氣膜,密封工藝氣體,這樣,動、靜環(huán)間互不接觸,并且氣膜具有良好的彈性,即氣膜剛度。動、靜環(huán)工作時受力情況示意:①為動、靜環(huán)間隙,根據(jù)不同密封形式,3~10μm左右,②為動環(huán)內(nèi)螺旋槽,深度一般為0.0025~0.07mm,高壓氣由環(huán)的外側(cè)進入螺旋槽內(nèi)形成密封氣動壓力④,流動至密封堰⑤時受阻,氣體壓力升至較高值,然后迅速降低⑥,并使靜環(huán)離開動環(huán)一個微小間隙,該間隙的大小是彈簧力⑦、介質(zhì)氣體壓力⑧以及動靜環(huán)間隙中密封氣壓力平衡的結(jié)果,并維持動、靜環(huán)一個合適的間隙值。湖北壓縮機干氣密封原理干氣密封在制藥行業(yè)中的應(yīng)用非常重要,可以避免產(chǎn)品受到污染,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在動力平衡條件下,作用在密封上的力如圖3所示。閉合力Fc,是氣體壓力和彈簧力的總和。開啟力Fo是由端面間的壓力分布對端面面積積分而形成的。在平衡條件下Fc=Fo,運行間隙大約為3微米,如果由于某種干擾使密封間隙減小,則端面間的壓力就會升高,這時,開啟力Fo大于閉合力Fc,端面間隙自動加大,直至平衡為止。如圖4所示。類似的,如果擾動使密封間隙增大,端面間的壓力就會降低,閉合力Fc大于開啟力Fo,端面間隙自動減小,密封會很快達到新的平衡狀態(tài),這種機制將在靜環(huán)和動環(huán)組件之間產(chǎn)生一層穩(wěn)定性相當(dāng)高的氣體薄膜,使得在一般的動力運行條件下端面能保持分離、不接觸、不易磨損,延長了使用壽命。
機械密封相較于其他形式的密封,具有明顯的優(yōu)點。它不僅具有出色的密封性能,而且使用壽命長,無需在運轉(zhuǎn)中調(diào)整,功率損耗小。此外,機械密封的軸或軸套表面磨損率低,耐振性強,且其密封參數(shù)高,適用范圍普遍。盡管其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,但拆裝卻并不困難。接下來,我們將簡要介紹干氣密封技術(shù)。干氣密封,一種依靠幾微米的氣體薄膜進行潤滑的機械密封方式,也被稱為氣膜密封或氣體密封。在現(xiàn)代工業(yè)中,干氣密封被普遍應(yīng)用于離心式壓縮機、膨脹機、蒸汽透平以及高速和高壓的流體機械中,其中螺旋槽干氣密封的應(yīng)用較為普遍。其工作原理與傳統(tǒng)的液相機械密封相似,但干氣密封的兩端面通過薄氣膜分隔,處于非接觸狀態(tài)。由于氣體的粘度較低,因此需要強大的流體動壓效應(yīng)來產(chǎn)生足夠的流體壓力以分離端面,同時確保氣膜具有足夠的剛度來抵抗外界載荷的波動,從而保持端面的非接觸狀態(tài)。干氣密封與軸承系統(tǒng)兼容性好,在整體機組中協(xié)同運行更高效。
工作原理:干氣密封和傳統(tǒng)上的液相用機械密封類似,只不過干氣密封的兩端面被一定的薄氣膜分隔開,成為非接觸狀態(tài)。由于氣體的粘度很小,需要依靠強有力的流體動壓效應(yīng)來產(chǎn)生分離端面的流體壓力,同時使氣膜具有足夠的剛度以及抵抗外界載荷的波動,保持端面的非接觸。一般來講,典型的干氣密封結(jié)構(gòu)包含有靜環(huán)、動環(huán)組件(旋轉(zhuǎn)環(huán))、副密封O形圈、靜密封、彈簧和彈簧座(腔體)等零部件。靜環(huán)位于不銹鋼彈簧座內(nèi),用副密封O形圈密封。彈簧在密封無負(fù)荷狀態(tài)下使靜環(huán)與固定在轉(zhuǎn)子上的動環(huán)組件配合。在動環(huán)組件和靜環(huán)配合表面處的氣體徑向密封有其先進獨特的方法。配合表面平面度和光潔度很高,動環(huán)組件配合表面上有一系列的螺旋槽。干氣密封在沼氣壓縮機中,適應(yīng)含雜質(zhì)氣體,過濾后密封效果佳。廣西波紋管干氣密封廠商
干氣密封的密封面硬度高,在含微量固體顆粒氣體中耐磨損。北京進口干氣密封型號
干氣密封工作原理:對于螺旋槽干氣密封,其工作原理是靠流體靜壓力、彈簧力與流體動壓力之間的平衡。當(dāng)密封氣體注入密封裝置時,使動、靜環(huán)受到流體靜壓力的作用。而流體的動壓力只是在轉(zhuǎn)動時才產(chǎn)生。當(dāng)動環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動時,螺旋槽里的氣體被剪切從外緣流向中心,產(chǎn)生動壓力,而密封堰對氣體的流出有抑制作用,使得氣體流動受阻,氣體壓力升高,這一升高的壓力將撓性安裝的靜環(huán)與配對動環(huán)分開,當(dāng)氣體壓力與彈簧力恢復(fù)平衡后,維持一較小間隙,形成氣膜,膜厚一般為3-5μm,使旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)脫離接觸,從而端面幾乎無磨損,同時密封工藝氣體。北京進口干氣密封型號