影響氣膜剛度的螺旋槽的結構參數主要有槽深、螺旋角、槽數、槽寬與堰寬比、槽長與壩長比等,需用專門使用軟件進行優化設計。而影響氣膜剛度的工藝參數主要有以下幾類:1.緩沖氣粘度,密封氣粘度的大小對氣膜剛度的影響比較大,粘度越大、動壓效應越強、氣膜剛度也就越大。2.密封氣溫度,在不同溫度下,氣體的粘度是不一樣的;溫度越高、粘度越大、氣膜剛度越大。3.密封轉速,轉速越高,動壓效應越強、氣膜剛度越大。在理想狀態下(即不考慮密封加工精度和安裝精度的影響),干氣密封的轉速越高、其穩定性越好,而不受機械密封PV值的限制,因此干氣密封特別適合高速運轉下使用。4.密封端面的直徑大小,在同一轉速下,密封直徑越大線速度越高,氣膜剛度越大。5.緩沖氣的壓力,緩沖氣壓力對氣膜剛度的影響較小,一般來說,壓力越高,氣膜剛度略有增大。隨著人工智能技術的發展,未來可能會出現更多智能化的干氣密閉管理系統,提高操作便利性。天津釜用干氣密封用途
基本結構:干氣體密封結構示意如圖1。動環端面槽型示意見圖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形環密封的靜環(主環)、加載彈簧及固定靜環的不銹鋼夾持套(固定在壓縮機機殼內)。動環(又稱配對環)組件由一夾緊套和一鎖定螺母(保持軸向定位)等部件安裝在旋轉軸上隨軸高速旋轉,動環一般由硬度高、剛性好且耐磨的鎢、硅硬質合金制造。螺旋槽式干氣密封設計的特別之處是在動環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,由于靜環也就是主環上的彈性負荷,使動環與靜環保持相互接觸。山西泵用干氣密封原理干氣密封系統通常由多個組件組成,包括靜環、動環和氣源裝置等,每個部分都至關重要。
干氣體密封結構:1—動環;2—靜環;3—彈簧;4,5,8—0形密封環;6—轉軸;7—組裝套。動、靜環工作時受力情況示意:①為動、靜環間隙,根據不同密封形式,3~10μm左右,②為動環內螺旋槽,深度一般為0.0025~0.07mm,高壓氣由環的外側進入螺旋槽內形成密封氣動壓力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,并使靜環離開動環一個微小間隙,該間隙的大小是彈簧力⑦、介質氣體壓力⑧以及動靜環間隙中密封氣壓力平衡的結果,并維持動、靜環一個合適的間隙值。
干氣密封的類型:(1)帶中間迷宮的串聯式密封,它的結構特點為在串聯式密封的兩級之間加入迷宮密封結構。其中一級主密封氣為工藝氣,中壓N2為開停機輔助氣;二級密封和中間迷宮間、隔離氣都使用氮氣。當一級主密封失效時,二級密封起到輔助安全阻封和密封作用。適用于易燃、易爆、危險性大、不允許泄漏到大氣中、也不允許阻封氣進入到機內的工況。如氫氣壓縮機、CO壓縮機、乙烯、丙烯壓縮機等。(2)雙端面密封,雙端面密封適用于沒有火炬條件,不允使工藝氣泄漏到大氣中,但允使阻封氣進入機內的工況。其結構布置相當于面對面布置兩套單端面密封,有時兩個密封共用一個動環。一般采用氮氣作為阻塞氣體,控制阻密封氣(N2)的壓力始終維持在比工藝氣體壓力高于0.2~0.3MPa 。在極端環境下,如深海鉆探,使用干氣密閉技術能夠明顯提高設備安全性和可靠性。
干氣密封基本結構及工作原理:干氣密封基本結構,干氣密封是一種氣膜潤滑的流體動、靜壓結合型非接觸式機械密封。如圖1-1所示,包含有靜環、動環組件(動環)、副密封O形圈、靜密封、彈簧和彈簧座(腔體)等零部件。干氣密封的結構設計特點為在密封端面上開設動壓淺槽,其轉動形成的氣膜厚和流槽槽深均屬微米級,并采用潤滑槽、徑向密封壩和周向密封堰組成密封和承載部分。可以說是開面密封和開槽軸承的結合。干氣密封動壓槽有單旋向和雙旋向,一般單旋向為螺旋槽,雙旋向常見有T型槽、樅樹槽和U型槽。如圖所示,單旋向螺旋槽干氣密封不能反轉,反轉則產生負氣膜反力,導致密封端面壓緊,致密封損壞失效。而雙旋向樅樹槽則無旋向要求,正反轉都可以。單向槽相對于雙向槽,具有較大的流體動壓能,產生更大的氣膜反力和氣膜剛度,產生更好的穩定性。現代制造業對干氣密封的需求日益增加,這推動了相關技術和產品的發展進步。山西泵用干氣密封原理
對于高溫蒸汽系統,干氣密封展現出突出的耐熱性能,是傳統密封方式無法比擬的選擇。天津釜用干氣密封用途
干氣密封結構說明:干氣密封為串聯式結構,頭一級為平衡型機械密封,第二級為干氣密封,密封介質為干凈氮氣,氮氣壓力為0.5MPa 左右。由于干氣密封端面上加工有螺旋型動壓槽,只允許單向旋轉,因此,該密封的旋轉方向必須與干氣密封裝配圖上標注的旋向一致。正常情況下,機械密封作為主密封起作用,干氣密封為輔助密封。干氣密封主要有以下作用:a) 提高主密封的背壓,防止端面汽化、減小密封面的磨損,極大地延長了主密封的使用壽命;b) 當主密封失效時,干氣密封可以起到備用密封的作用,防止意外事故的發生;c) 主密封泄漏出的氣體隨氮氣排入火炬,防止危險氣體直接進入大氣,消除了安全隱患同時起到環保的作用。天津釜用干氣密封用途