壓縮機(jī)(綜合)

1、浮環(huán)密封和雙端面干氣密封在富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)上的應(yīng)用【關(guān)鍵詞】壓縮機(jī)壓縮機(jī)【論文摘要】浮環(huán)密封和雙端面干氣密封在富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)上的應(yīng)用1前言目前，石化行業(yè)普遍應(yīng)用透平壓縮機(jī)壓縮機(jī)來輸送各種氣體，為了防止或限制這些氣體沿壓縮機(jī)壓縮機(jī)軸端部泄露，必須采用軸端密封裝置，以便維持主機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低物料和能源的消耗，防止環(huán)境污染和保證人身及設(shè)備安全。對(duì)于輸送危險(xiǎn)性工藝氣體的壓縮機(jī)壓縮機(jī)則必須采用密封性能良好的密封形式。浮環(huán)密封是離心式富氣壓縮機(jī)

2、壓縮機(jī)軸端密封的常見型式，沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的2MCL系列壓縮機(jī)壓縮機(jī)采用的就是浮環(huán)密封，該系列壓縮機(jī)壓縮機(jī)是沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)意大利新比隆公司專利技術(shù)制造的。滄州煉油廠現(xiàn)有2MCL系列富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)三臺(tái)，分別用于渣油催化裂化裝置和延遲焦化裝置。機(jī)組曾經(jīng)多次因?yàn)楦…h(huán)密封失效而停機(jī)檢修，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，弄清浮環(huán)密封失效的各種原因以及新的密封型式的設(shè)計(jì)選用是設(shè)計(jì)人員的重要責(zé)任。下表為我廠2MCL456機(jī)組浮環(huán)密封運(yùn)行故障及解決方法。

3、日期檢修原因89年10月11日更換兩套浮環(huán)密封浮環(huán)與軸間隙大，密封油泄露量大95年7月18日更換兩套浮環(huán)密封密封油泄露量大，內(nèi)浮環(huán)抱軸96年12月3日更換兩套浮環(huán)密封浮環(huán)與軸間隙大，密封油泄露量大98年9月15日更換兩套浮環(huán)密封浮環(huán)與軸間隙大，密封油泄露量大2000年6月9日更換兩套浮環(huán)密封浮環(huán)與軸間隙大，密封油泄露量大隨著干氣密封技術(shù)的日趨成熟，目前國內(nèi)石化行業(yè)中透平壓縮機(jī)壓縮機(jī)采用的浮環(huán)密封已被先進(jìn)的干氣密封所取代，干氣密封中雙端面

4、干氣密封型式能適應(yīng)各種操作工況，與浮環(huán)密封相比更加方便和安全。雙端面干氣密封的控制系統(tǒng)比浮環(huán)密封簡單，系統(tǒng)操作方便且安全可靠。盡管雙端面干氣密封本身比浮環(huán)密封的成本高，但從總的經(jīng)濟(jì)技術(shù)特性分析，其優(yōu)越性是明顯的。目前國內(nèi)大部分煉油廠富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)都采用雙端面干氣密封。在我廠延遲焦化富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)改造中，決定將浮環(huán)密封改造為TM02B型雙端面干氣密封。下面就兩種密封型式及應(yīng)用特點(diǎn)做一分析對(duì)比。2浮環(huán)密封2.1浮環(huán)密封的結(jié)構(gòu)和原理

5、密封油從內(nèi)外環(huán)之間注入，注入的密封油壓力比氣體介質(zhì)高0.04MPa～0.06MPa。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于浮環(huán)只能浮動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)滑動(dòng)軸承工作原理，在偏心圓柱間將形成油膜，產(chǎn)生流體壓力將浮環(huán)托起，因此說浮環(huán)密封是一種液體節(jié)流式非接觸密封，密封油通過浮環(huán)與軸之間很小的間隙，沿軸向左右流動(dòng)，分別限制內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)浮環(huán)壓差小，通常間隙也較外浮環(huán)小些，故內(nèi)泄漏遠(yuǎn)較外泄露為小，一般為2000～3000mLh。流經(jīng)氣體介質(zhì)側(cè)形成油氣混合物，將其引入

6、油氣分離器分離，再經(jīng)脫氣槽脫出腐蝕性氣體，剩下的密封油流回油箱。流經(jīng)大氣側(cè)的密封油沒有與工藝介質(zhì)接觸，因此是干凈的，可以通過回油管直接返回油箱，浮環(huán)密封產(chǎn)生的熱量也主要靠這部分回油帶走。浮環(huán)密封的內(nèi)外環(huán)之間裝有彈簧，它使浮環(huán)端面與浮環(huán)座壓蓋端面接觸緊，防止機(jī)組在啟動(dòng)或停車過程中，密封油從浮環(huán)端面泄露。2.2浮環(huán)密封失效型式a)密封油竄入軸承箱污染潤滑油b)浮環(huán)與軸摩擦，巴氏合金融化抱軸c)密封油泄漏量大，油氣分離器分離效果差，污染密封油

7、d)密封油從浮環(huán)端面泄露走短路e)浮環(huán)與軸偏磨，間隙變大2.3浮環(huán)密封失效原因a)密封油與密封氣壓差失控我廠延遲焦化富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)對(duì)原浮環(huán)密封有所改進(jìn)，密封油控制系統(tǒng)原理如圖2。在二段入口氣封到一段入口處之間增設(shè)了一平衡管，并將二段入口處設(shè)置一兼做二段入口和平衡管氣封的特殊結(jié)構(gòu)的氣封，使壓縮機(jī)壓縮機(jī)兩端介質(zhì)壓力基本相同，密封氣從兩端梳齒氣封上部注入，經(jīng)過梳齒后的密封氣壓力稱為參考?xì)鈮毫?。控制原則是：平衡管壓力作為密封氣壓力的控制依據(jù)；

8、參考?xì)鈮毫ψ鳛槊芊庥蛪毫Φ目刂埔罁?jù)。平衡管壓力取決于一二段入口壓力；參考?xì)鈮毫θQ于密封氣壓力。密封油與密封氣的壓差控制是通過控制高位油罐液位間接地控制高位油罐的微壓差，壓差的大小取決于轉(zhuǎn)子中心線到高位油罐的高度。油氣壓差控制值為(0.050.002)MPa，密封油壓力控制值為0.2MPa～0.25MPa，密封油壓力比密封氣壓力高0.05MPa。油氣壓差太小，密封氣則會(huì)沖破油膜進(jìn)入浮環(huán)座和軸承箱，造成密封油和潤滑油污染，使之酸值增高，粘

9、度下降，腐蝕性增加。結(jié)果導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)零部件腐蝕，失去靈活性，調(diào)速系經(jīng)迷宮后全部進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮機(jī)內(nèi)，其作用是阻止了機(jī)內(nèi)富氣向外擴(kuò)散污染密封端面，影響密封正常運(yùn)行；另一部分經(jīng)流量計(jì)后進(jìn)入主密封腔，這部分主密封氣全部經(jīng)端面形成氣膜，對(duì)端面起潤滑冷卻作用，向內(nèi)側(cè)泄漏的主密封氣和緩沖氣混合進(jìn)入機(jī)內(nèi)，向外側(cè)泄漏的主密封氣和隔離氣混合放空；第三部分經(jīng)孔板限流后進(jìn)入隔離氣腔，其中一部分隔離氣經(jīng)軸承箱放空，用來阻止?jié)櫥瓦M(jìn)入干氣密封，另一部分與向外側(cè)泄漏

10、的主密封氣混合放空。雙端面干氣密封正常運(yùn)行的主要條件是確保主密封腔與緩沖氣腔壓差大于0.2MPa，當(dāng)壓差小于0.03MPa時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備停車。另外，可以對(duì)重要的流量計(jì)和差壓變送器信號(hào)進(jìn)行組態(tài)，裝入DCS儀表控制系統(tǒng)以提高雙端面干氣密封的可靠性和自動(dòng)化程度。3.3雙端面干氣密封的優(yōu)點(diǎn)1）端面非接觸，壽命長，氣膜厚度和剛度更大，可靠性更高；2）極限速度高，最大達(dá)150ms～180ms，適應(yīng)各種工況；3）密封消耗的功率與密封介質(zhì)的密度和粘度有很大

11、關(guān)系，液體和氣體的密度和粘度幾乎相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)，干氣密封消耗的功率僅為浮環(huán)密封的5%左右，因此說雙端面干氣密封功耗低，節(jié)省能源；4）省去了龐大的密封油系統(tǒng)，密封系統(tǒng)總投資比浮環(huán)密封低，重量輕，占地面積??；5）消除了密封油污染潤滑油的可能性；6）控制系統(tǒng)比浮環(huán)密封簡單，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低。3.4雙端面干氣密封使用中的注意事項(xiàng)a）雙端面干氣密封零部件表面加工精度高，因此要求密封氣必須清潔，允許雜質(zhì)最大顆粒尺寸為5μm，同時(shí)要防止密封面帶油或其

12、它液體，單向雙列的雙端面干氣密封要嚴(yán)禁倒轉(zhuǎn)，否則干氣密封將失效甚至損壞。b）機(jī)組在開機(jī)時(shí)，盡量加大至低速暖機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速的啟動(dòng)速率，使雙端面干氣密封在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)能夠迅速脫開，減少啟動(dòng)時(shí)的磨損，這樣將提氣密封的使用壽命。c）密封氣的流量是雙端面干氣密封運(yùn)行好壞的晴雨表，流量穩(wěn)定則說明干氣密封使用情況良好。雙端面干氣密封使用時(shí)如出現(xiàn)密封氣流量漸漸增大，說明干氣密封的零部件出現(xiàn)了問題，應(yīng)引起重視，盡快解決。d）一般來講雙端面干氣密封盒需定期檢修，

13、更換O形圈。e）根據(jù)天津石化、大連石化、燕化等兄弟廠家的使用經(jīng)驗(yàn)，密封氣壓力可以控制在較寬的范圍內(nèi)而不影響干氣密封的性能。4結(jié)束語根據(jù)以上對(duì)比分析對(duì)比，對(duì)于工藝氣不允許泄漏到大氣中，但允許密封氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)的工況時(shí)，宜采用雙端面干氣密封雙端面。由于雙端面干氣密封獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的控制系統(tǒng)，達(dá)到了無泄漏，與浮環(huán)密封相比，從根本上解決原浮環(huán)密封污油量大、跑油、竄油等問題，并且密封功耗低，省去了龐大的密封油系統(tǒng)，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低。我廠焦化富氣壓縮

14、機(jī)壓縮機(jī)每年跑損污油和動(dòng)力水電消耗以及各種維護(hù)費(fèi)用，折合人民幣共30多萬元。因此我廠焦化富氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)浮環(huán)密封的改造選用雙端面干氣密封。這樣不但減少了經(jīng)濟(jì)損失，也為裝置的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。現(xiàn)在常用的空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)有活塞式空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)，螺桿式空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)，(螺桿空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)又分為雙螺桿空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)和單螺桿空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī))，離心式壓縮機(jī)壓縮機(jī)以及滑片式空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)，渦旋式空氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)。

15、下面是各種壓縮機(jī)壓縮機(jī)的定義。凸輪式，膜片式和擴(kuò)散泵等壓縮機(jī)壓縮機(jī)沒有列入其中，是因?yàn)樗鼈冇猛咎厥舛叽缦鄬?duì)較小。^p9`J#a“d9容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)是將一定量的連續(xù)氣流限制于一個(gè)封閉的空間里，使壓力升高。往復(fù)式壓縮機(jī)壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)，其壓縮元件是一個(gè)活塞，在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。!X8nO0C回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)壓縮機(jī)，壓縮是由旋轉(zhuǎn)元件的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。滑片式壓縮機(jī)壓縮機(jī)是回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機(jī)壓縮機(jī)，其軸向滑片在同圓柱