泵用干氣密封的技術(shù)與應(yīng)用

一、 干氣密封概述
干氣密封是二十世紀(jì)六十年代末期從氣體動壓軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型非接觸式密封。該密封利用流體動力學(xué)原理，通過在密封端面上開設(shè)動壓槽而實現(xiàn)密封端面的非接觸運行。經(jīng)過數(shù)年的研究，英國的約翰克蘭公司于七十年代末期率先將干氣密封應(yīng)用到海洋平臺的氣體輸送設(shè)備上，并獲得成功。干氣密封初是為解決高速離心壓縮機軸封問題而出現(xiàn)的，由于密封非接觸運行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，適合作為高速、高壓設(shè)備的軸封。隨著干氣密封技術(shù)的日益成熟，其應(yīng)用范圍也越來越寬廣，目前，干氣密封正逐漸在離心泵及攪拌器上得到應(yīng)用?？傊彩褂脵C械密封的場合均可采用干氣密封。與機械密封相比，干氣密封具有如下優(yōu)點：
1、密封使用壽命長、運行穩(wěn)定可靠；
2、密封功率消耗小，僅為接觸式機械密封的5%左右；
3、與其他非接觸式密封相比，干氣密封氣體泄漏量??；
4、可實現(xiàn)介質(zhì)的零逸出，是一種型密封；
5、密封輔助系統(tǒng)簡單、可靠，使用中不需要維護；
二、離心泵用干氣密封
離心泵輸送的介質(zhì)為液體。根據(jù)不同工況條件，可采用以下幾種密封形式：
1、 雙端面干氣密封
雙端面干氣密封可以用在絕大多數(shù)離心泵的軸封上，它具有以下特點：
1）用“氣體阻塞”替代傳統(tǒng)的“液體阻塞”原理，即用帶壓密封氣替代帶壓密封液，保證工藝介質(zhì)實現(xiàn)“零逸出”；
2）整套密封非接觸運行，其功率消耗僅為傳統(tǒng)雙端面密封的5%，使用壽命比傳統(tǒng)密封長5倍以上；
3）結(jié)構(gòu)簡單的輔助系統(tǒng)，保證工藝介質(zhì)不受污染及工藝介質(zhì)不向大氣泄漏，徹底擺脫了傳統(tǒng)雙端面機械密封對油系統(tǒng)的依賴。密封氣采用工業(yè)氮氣或工業(yè)儀表風(fēng)，其壓力高于介質(zhì)0.15—0.2MPa。
泵用雙端面干氣密封的不足之處是：
1）需要一定壓力的氣源，氣源壓力至少高于介質(zhì)壓力0.2MPa;
2）有微量氣體進入工藝流程。
2、串聯(lián)式干氣密封
泵用串聯(lián)式干氣密封具有如下特點：
1）干氣密封與接觸式機械密封串聯(lián)使用，機械密封為主密封，干氣密封為次密封；
2）干氣密封與主密封間通入氮氣，保證主密封具有一定背壓，大地延長主密封的使用壽命；
3）主密封泄漏的工藝介質(zhì)隨密封氣排入火炬，保證工藝介質(zhì)不向大氣泄漏，是一種型密封；
4）主密封失效后，干氣密封短時間內(nèi)起到主密封作用，防止工藝介質(zhì)向大氣大量泄漏。
5）該類密封使用壽命取決于機械密封的使用壽命，一般在2—3年左右。
6）該密封主要用于易揮發(fā)介質(zhì)的場合，如液態(tài)烴類介質(zhì)；對密封氣壓力要求不高。
該密封的不足之處是：
1）該密封還不是完全意義上的干氣密封，其總體性能介于機械 密封和干氣密封之間。
2）該密封適用于易揮發(fā)介質(zhì)的場合，使用范圍較窄。