王寶華++歷剛++劉永祥++黃彥東

[摘 要]干氣密封屬于精密部件，由制造廠家來公司安裝和拆卸。寫這篇論文的目的是讓公司人員，了解干氣密封的原理和安裝拆卸注意事項，一旦出現(xiàn)緊急的產(chǎn)品而干氣密封廠家不能到場的情況下，做到本公司員工自行拆卸而節(jié)省時間。

[關鍵詞]干氣密封 旋轉環(huán) 靜環(huán)

中圖分類號：TH45 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0377-01

1.引言

隨著石油化工及能源工業(yè)的發(fā)展，對作為心臟設備的離心壓縮機的性能要求越來越高，對壓縮機軸封的要求也越來越嚴。由于干氣密封屬于非接觸式密封，基本上不受PV值的限制，因此干氣密封特別適合作為高速高壓條件下的大型離心壓縮機軸封。

干氣密封結構圖

干氣密封即干運轉氣體密封，是一種新型非接觸式密封。該密封利用流體動力學原理，通過在密封端面上開設動壓槽而實現(xiàn)密封端面的非接觸運行。

典型的干氣密封結構如圖所示，由旋轉環(huán) 、靜環(huán) 、彈簧 、密封圈以及彈簧座和軸套組成。

1.1干氣密封旋轉環(huán)，旋轉環(huán)密封面經(jīng)過研磨、拋光處理，并在其上面加工出有特殊作用的流體動壓槽。干氣密封旋轉環(huán)旋轉時，密封氣體被吸入動壓槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向分量朝著密封堰流動。由于密封堰的節(jié)流作用，進入密封面的氣體被壓縮，氣體壓力升高。在該壓力作用下，密封面被推開，流動的氣體在兩個密封面間形成一層厚度一般在3微米左右的氣膜，此氣膜氣體動力學研究表明，當干氣密封兩端面間的間隙在2—3微米時，通過間隙的氣體流動層最為穩(wěn)定。當氣體靜壓力、彈簧力形成的閉合力與氣膜反力相等時，該氣膜厚度十分穩(wěn)定

正常條件下，作用在密封面上的閉合力（彈簧力和介質力）等于開啟力（氣膜反力），密封工作在設計工作間隙。

當受到外部干擾，氣膜厚度減小，則氣膜反力增加，開啟力大于閉合力，迫使密封工作間隙增大，恢復到正常值。

相反，若密封氣膜厚度增大，則氣膜反力減小，閉合力大于開啟力，密封面合攏恢復到正常值。

因此，只要在設計范圍內(nèi)，當外部干擾消失以后，氣膜厚度就可以恢復到設計值。

可見，干氣密封的密封面間形成的氣膜具有一定的氣膜剛度，氣膜剛度越大，干氣密封抗干擾能力越強，密封運行越穩(wěn)定可靠。干氣密封的設計就是以獲得最大的氣膜剛度為目標而進行的

1.2干氣密封動壓槽形狀

密封端面的流體動壓效應與槽形有關。干氣密封端面的流體動壓槽有多種形式，如螺旋槽、人字形槽等適用于軸單向旋轉的槽型，有T形槽、樅樹形槽等適用于軸雙向旋轉的槽型。

1.3從流體動力學角度來講，在干氣密封端面開任何形狀的溝槽，都能產(chǎn)生動壓效應。理論研究表明，對數(shù)螺旋槽產(chǎn)生的流體動壓效應最強，用其作為干氣密封動壓槽而形成的氣膜剛度最大及干氣密封的穩(wěn)定性最好

2.離心壓縮機用干氣密封典型結構

離心壓縮機用干氣密封典型結構：單端面 雙端面 串聯(lián)式干氣密封

3 干氣密封安裝前的準備工作及安裝條件

3.1所有干氣密封管路裝配組立時均采用氬弧焊焊接、焊接前對所有坡口進行打磨，焊接時采用氬氣保護焊接、焊接后對新配置的管路進行酸洗或蒸汽吹掃、并保證用白布拖拉后管內(nèi)無任何雜質。在密封裝入機組前，必須確保干氣密封控制盤與機組所有的管道連接完畢。并對所有與干氣密封有關的管道徹底的清理吹掃完畢。不得有任何顆粒、雜質、銹斑、油污等。

3.2仔細檢查安裝密封所經(jīng)過的腔體和軸的邊緣，銳邊應倒角，表面不得有毛刺、劃痕等缺陷，并試裝鎖母是否有問題。

3.3仔細檢查密封殼外體及密封軸套內(nèi)的“O”型圈，如有缺陷應及時更換。

3.4轉子的軸向定位：確認主軸的軸向位置為主軸的工作位置，確認轉子的軸向定位尺寸，或轉子的推力軸承未拆下時轉子的實際位置。主轉子的其他零件拆卸前應測量轉子的相對位置，拆卸時轉子不能有軸向位移，干氣密封安裝時應將轉子軸向徑向固定好，安裝時轉子不能有軸向位移。通常安裝一端時，另一端支撐軸承應該安裝在定子上，保證密封安裝順利。

3.5將轉子調整到其工作位置后仔細檢查確認軸和密封腔安裝的尺寸，完全符合干氣密封的對應位置后方可進一步測量并計算干氣密封的調整墊的安裝尺寸。

3.6確認干氣密封的旋轉方向。

3.7如主軸上有傳動銷，如果條件允許將轉子的傳動銷至于最上方，便于安裝時能順利的將密封相對用的槽孔與軸定位銷一次安裝到位。

3.8可適當將主軸、密封腔、干氣密封外殼和內(nèi)孔涂少量的專用潤滑脂可有效的防止密封的“O”型圈損壞

3.9轉子的徑向定位，由于安裝密封時，必須將支撐軸承拆下，轉子在沒有支撐軸承的情況下自然下垂由定子密封支撐與定子不同心，造成安裝困難，并且容易造成“O”型圈損壞，所有安裝時使用專用的轉子徑向固定工裝（抬軸工具）一端安裝完畢后安裝軸承，將抬軸工具安裝到另一端。

4 干氣密封的安裝

4.1首先，采用手動盤車的方法，確保將轉子的定位銷釘至于主軸的最上方。并采取措施將主轉子的軸向徑向固定，測量轉子與殼體的相對尺寸，選擇合適的密封軸向調整墊片安裝在轉子上。（檢查密封是否需要拆卸運輸定位板，同時還可以將徑向定位板稍稍松開，即密封旋轉件能在密封里面徑向活動，軸向間隙還很小，好保證只有0.20以內(nèi)的活動量，方便密封的安裝）

4.2將密封安裝工裝的保護套裝到機組轉子上，密封的安裝導桿工裝安裝到干氣密封上，緩緩將干氣密封抬起從軸的末端裝入到主軸上，防止密封與轉子、機殼腔體發(fā)生碰撞，確保密封的定位銷釘和主軸的定位銷釘、還有機殼定位槽在同一條直線上，確認后安裝轉子的抬軸工具以及表架（將轉子向上抬起到轉子的工作位置）安裝密封安裝板及軸向固定板。

4.3將密封安裝導桿連接到安裝板上，利用導桿螺母將密封緩緩送入到密封腔里，同時注意兩邊導桿螺栓同時動作，確保密封相對于主軸平行前進，防止有力不均導致密封與腔體或密封與主軸拉傷。

4.4密封安裝到位后，用深淺卡尺確認密封是否到位，合格后，拆去密封導桿、安裝板以及密封的運輸定位板。

4.5安裝密封定位卡板和密封鎖母。同時再次確認安裝尺寸，確認沒有問題后該端密封安裝結束。

4.6另一側，則重復以上程序。

5.干氣密封的拆卸則按照干氣密封安裝的反向操作，進行拆卸。

參考文獻

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