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[導讀] 介紹了幹氣密封的特點、結構及工作原理，分析了影響幹氣密封效能的主要引數。
?一、幹氣密封概述
早在20世紀60年代末期，奠定在氣體動壓軸承應用的基礎上，幹氣密封發展起來，並成為一種全新的非接觸式密封。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密封端麵的非接觸性執行。最初，採用幹氣密封形式，主要為了改善高速離心壓縮機的軸封問題。
由於密封採取非接觸性的執行方式，因此其密封的摩擦副材料基本不會受到pv值的任何影響，尤其在高壓裝置、高速裝置中應用，具有良好前景。隨著我國密封技術的飛速發展，再加上幹氣密封的廣泛應用，徹底解決了困擾高速離心壓縮機執行中的軸封問題，密封使用壽命及效能都得到了很大提高，為機組穩定，長週期執行提供了保證，因此該技術的應用範圍進一步擴大，凡使用機械密封的場合均可採用幹氣密封。
幹氣密封圖
二、幹氣密封與機械密封效能比較
機械密封是一種傳統的密封型式，其特點是密封結構簡單，技術成熟，加工精度要求不太高。其缺點是洩漏率高，故障頻發。
幹氣密封是目前最先進的一種非接觸密封型式，與傳統的機械密封形式相比較，採用幹氣密封技術，主要具備以下優勢：
1)採用幹氣密封技術，可有效提高密封的質量與使用時間，確保裝置安全、可靠、穩定執行。
2)採用幹氣密封技術，能源消耗
較小。3)幹氣密封技術應用到的輔助系統較為可靠，操作簡單，在使用過程中不需要任何維護手段。
4)採用幹氣密封技術，洩漏量較少，應用效果良好。
三、幹氣密封工作原理
一般來講，典型的幹氣密封技術，包含了靜環、動環(旋轉環)、副密封o形圈、靜密封、彈簧和彈簧座等。靜環位於彈簧座內，用副密封o形圈密封。彈簧在密封無負荷狀態下使靜環與固定在軸上動環(旋轉環)配合。
這類密封與機械密封的區別在於，它是一種氣膜潤滑的流體動、靜壓相結合的非接觸式機械密封。動環與靜環配合表面具有很高的平面度和光潔度，通常在動環表面上加工有一系列的特種槽。隨著轉動，氣體被向內幫浦送到槽的根部，根部以外的無槽區稱為密封壩。
密封壩對氣體流動產生阻力作用，增加氣體膜壓力。配合表面之間產生的壓力，使靜環表面與動環脫離，保持乙個很小的間隙。當由氣體壓力和彈簧力產生的閉合壓力與氣體膜的開啟壓力相等時，便建立了穩定的平衡間隙。
在有效確保動力平衡的基礎上，密封中產生的作用力狀況。
閉合力fc，即彈簧力與氣體壓力之間的總和。其中，開啟力fo通過端麵之間分布的壓力，對端麵的面積形成積分。在平衡狀態下，fc=fo;其中執行的間隙約3微公尺。
如果由於受到干擾作用，造成密封的間隙逐漸降低，此時端麵之間的壓力就會有所公升高，此時fc>fo，端麵之間的間隙也會有所降低，則密封就會達到一種全新平衡狀態。通過該機制的執行，可在動環元件與靜環元件之間形成較為穩定的氣體薄膜，在一定的動力條件下，可實現端麵之間的平衡狀態，同時由於彼此分離、沒有接觸，因此不容易造成磨損，極大延長使用壽命。
幹氣密封的結構形式根據被密封介質的不同、介質壓力的不同及工作轉速的不同又可分為單端麵幹氣密封、雙端麵幹氣密封及串聯式幹氣密封。
美國某公司從20世紀60年代末即開始研究幹氣密封技術， 到80年代已經完全達到實用化的程度，目前有不少外國公司可生產此類密封，並一度壟斷了我國幹氣密封市場。而現在隨著我國一些民族工業的崛起，我國已生產出了處於國際領先水平的幹氣密封產品，並已在國內許多石油化工企業中得到推廣應用。
四、影響幹氣密封的相關引數
有關幹氣密封技術的執行技能，主要集中於密封執行的穩定性及使用壽命方面。而氣膜的厚度引數，將對幹氣密封的洩漏量產生直接影響，即在幹氣密封技術運用過程中，會在密封面形成諸多間隙。一般情況下，對幹氣密封的效能產生影響的主要引數為密封操作引數與密封結構引數兩種形式。
具體分析如下。
4.1 密封操作引數
1)密封直徑、轉速的影響作用。經大量實踐表明，密封的直徑作用越大，則轉速越高;密封的環線速度越快，則幹氣密封形式產生的洩漏量就越多。
2)密封氣壓的影響作用。一般情況下，如果存在幹氣密封的工作間隙，則其中壓力越大，發生氣體洩漏的可能性就越大。
3)工作介質溫度、粘度的影響作用。有關工作介質溫度產生的影響作用，主要原因是考慮到溫度的影響，直接作用到介質粘度中。隨著介質粘度的增加，動壓效應有所增強，且氣膜的厚度加重，同時加大了密封間隙中阻力。
這種情況下，不會對密封洩漏量產生過大影響。
4.2 密封結構引數
1)動壓槽的形狀。以流體力學理論為出發點，在幹氣密封技術的端麵形成溝槽，無論是何種形狀，都將受到動壓效應影響。尤其在數螺旋槽中，產生極大流體動壓效應，且作用在幹氣密封動壓槽中，產生一定氣膜剛度，利於密封穩定性的提高。
2)動壓槽的深度。如果幹氣密封流體的動壓槽深度和氣膜厚度處於同乙個量級，則幹氣密封的氣膜剛度處於最大值。在實際應用過程中，一般將幹氣密封的動壓槽控制在3微公尺～10微公尺的厚度。
3)動壓槽的數量。以實踐資料來看，如果幹氣密封的動壓槽數量趨向無限，則動壓效應不斷增強。但是如果動壓槽的數量達到一定值，繼續增加槽數，不會對幹氣密封的效能再產生影響。
五、結束語
由於採用了幹氣密封新技術裝置的安全平穩、長週期提供了有力的保障。同時也說明採用新技術和新工藝是解決問題的一條有效途徑。幹氣密封其密封端麵在執行期間幾乎無磨損，只在開停車時才出現很小的磨損。
一旦有顆粒雜質進入密封腔，密封面壓力槽根部很容易遭到磨損。因此，用於密封的氣體一定要清潔無顆粒雜質。
幹氣密封原理結構使用
一 引言 幹氣密封是一種新型的無接觸軸封，由它來密封旋轉機器中的氣體或液體介質。與其它密封相比，幹氣密封具有洩漏量少，磨損小，壽命長，能耗低，操作簡單可靠，維修量低，被密封的流體不受油汙染等特點。因此，在壓縮機應用領域，幹氣密封正逐漸替代浮環密封 迷宮密封和油潤滑機械密封。幹氣密封使用的可靠性和經濟...
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一 幹氣密封概述 幹氣密封是二十世紀六十年代末期從氣體動壓軸承的基礎上發展起來的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密封端麵的非接觸執行。經過數年的研究，英國的約翰克蘭公司於七十年代末期率先將幹氣密封應用到海洋平台的氣體輸送裝置上，並獲得成功。幹氣密封最初...
迴圈氫壓縮機幹氣密封損壞原因分析及對策
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