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1、压缩机干气密封技术交流第1页，共23页，编辑于2022年，星期五发展历程发展历程干气密封优点干气密封优点工作原理工作原理产品应用产品应用干气密封设计、制造、试验干气密封设计、制造、试验干气密封典型结构介绍干气密封典型结构介绍干气密封的现场安装干气密封的现场安装干气密封操作维护干气密封操作维护常见的干气密封失效方式常见的干气密封失效方式常见压缩机干气密封的特点及操作注意事项常见压缩机干气密封的特点及操作注意事项交流目录交流目录SNS第2页，共23页，编辑于2022年，星期五9292年开始干气密封技术理论研究，开发出流体动压槽设计软件，并解决了槽形年开始干气密封技术理论研究，开发出流体动压槽设计软
2、件，并解决了槽形加工、检测等核心技术问题。加工、检测等核心技术问题。9999年第年第1 1套压缩机用干气密封在镇海炼化成功实现工业运行。套压缩机用干气密封在镇海炼化成功实现工业运行。99990303年从事大量干气密封改造、国外进口密封的国产化工作。年从事大量干气密封改造、国外进口密封的国产化工作。0303企业转型后，承担为主机厂配套工作，到目前已达企业转型后，承担为主机厂配套工作，到目前已达420420台左右。台左右。经过近经过近1010年的发展，已成为国内干气密封技术领域的主要力量，目前具备年的发展，已成为国内干气密封技术领域的主要力量，目前具备年生产年生产400400套左右干气密封本体和套
3、左右干气密封本体和200200套控制系统的设计、制造、能力，最高模拟实套控制系统的设计、制造、能力，最高模拟实验转速可达验转速可达36000rpm,36000rpm,试验压力可达试验压力可达25MPa25MPa。发展历程发展历程SNS第3页，共23页，编辑于2022年，星期五干气密封优点干气密封优点SNSSNS省去了密封油系统及用于驱动密封油系统运转的附加功率负载。省去了密封油系统及用于驱动密封油系统运转的附加功率负载。大大减少了计划外维修费用和生产停车及油品的贮藏。大大减少了计划外维修费用和生产停车及油品的贮藏。避免了工艺气体被油污染的可能性。避免了工艺气体被油污染的可能性。避免了润滑油被污
4、染的可能性。避免了润滑油被污染的可能性。密封气体泄漏量小，对工况变化适应能力强。密封气体泄漏量小，对工况变化适应能力强。维护费用低，经济实用性好。维护费用低，经济实用性好。密封驱动功率小。密封驱动功率小。密封使用寿命长，运行稳定可靠。密封使用寿命长，运行稳定可靠。第4页，共23页，编辑于2022年，星期五非接触性非接触性工作原理工作原理SNSSNS均匀分布的具有一定数量的浅槽。均匀分布的具有一定数量的浅槽。槽深槽深3-103-10微米。微米。槽形为收敛形状。槽形为收敛形状。具有方向性。具有方向性。非接触间隙非接触间隙3535微米。微米。不能反压工作。不能反压工作。第5页，共23页，编辑于202
5、2年，星期五自平衡性自平衡性工作原理工作原理均匀分布具有 一定数量的浅槽槽形为收敛形状方向性非接触间隙35微米第6页，共23页，编辑于2022年，星期五产品应用产品应用SNSSNS使用参数使用参数 压力：压力：1515MPaMPa 温度：温度：-40-40250250 轴径：轴径：2525 302mm302mm质量保证质量保证 自主研发的流体动压槽优化设计软件。自主研发的流体动压槽优化设计软件。干气密封密封气性能气相分析软件。干气密封密封气性能气相分析软件。干气密封流体动压槽专用加工设备及高精度检测设备。干气密封流体动压槽专用加工设备及高精度检测设备。先进的、宽范围运转参数密封试验台。先进的、
6、宽范围运转参数密封试验台。完备的模拟试验供气系统（最高供气压力完备的模拟试验供气系统（最高供气压力250250公斤）。公斤）。设计、制造严格按照设计、制造严格按照API617,API614API617,API614及企业标准执行。及企业标准执行。第7页，共23页，编辑于2022年，星期五产品应用产品应用产品应用产品应用SNSSNS成熟应用的场合成熟应用的场合 炼油项目炼油项目 ：催化、焦化富气压缩机，柴油加氢循环氢压缩机，连续重：催化、焦化富气压缩机，柴油加氢循环氢压缩机，连续重整循环氢、氢增压机压缩机，解析气压缩机等）整循环氢、氢增压机压缩机，解析气压缩机等）乙烯项目：乙二醇循环气压缩机，汽
7、油加氢循环氢压缩机，乙烯压缩乙烯项目：乙二醇循环气压缩机，汽油加氢循环氢压缩机，乙烯压缩机、丙烯压缩机机、丙烯压缩机 芳烃项目：岐化、异构化循环氢压缩机芳烃项目：岐化、异构化循环氢压缩机 化肥项目：二氧化碳压缩机，氨冰机，氨压机，合成气压机，循环气压缩化肥项目：二氧化碳压缩机，氨冰机，氨压机，合成气压机，循环气压缩机机 煤化工项目：甲醇合成气压缩机，循环气压缩机，氨冰机煤化工项目：甲醇合成气压缩机，循环气压缩机，氨冰机完善的产品单元完善的产品单元 配套、修复、国产化干气密封本体配套、修复、国产化干气密封本体 提供完备的干气密封控制系统的设计、制造提供完备的干气密封控制系统的设计、制造 设计、制
8、造干气密封增压装置，密封气体预处理装置设计、制造干气密封增压装置，密封气体预处理装置第8页，共23页，编辑于2022年，星期五产品应用产品应用SNSSNS产品系列产品系列 GCS-GCS-单端面压缩机用干气密封单端面压缩机用干气密封 GCD-GCD-双端面压缩机用干气密封双端面压缩机用干气密封 GCT-GCT-串联式压缩机用干气密封串联式压缩机用干气密封 GCTL-GCTL-带中间迷宫的串联式干气密封带中间迷宫的串联式干气密封第9页，共23页，编辑于2022年，星期五设计、制造、试验设计、制造、试验SNSSNS 设计设计设计设计自主研发的流体动压槽专用优化设计软件。自主研发的流体动压槽专用优化
9、设计软件。干气密封密封气性能分析软件。干气密封密封气性能分析软件。3030年大机组密封设计经验。年大机组密封设计经验。1010年大机组干气密封技术经验。年大机组干气密封技术经验。完备的专业技术人才及设计手段。完备的专业技术人才及设计手段。制造制造制造制造先进的加工设备（加工中心，数控车，铣，钻）先进的加工设备（加工中心，数控车，铣，钻）专门研发的用于的流体动压槽的加工设备专门研发的用于的流体动压槽的加工设备 干气密封核心部件（动、静环）均采用进口产品。干气密封核心部件（动、静环）均采用进口产品。干气密封零件全部进行三坐标测量仪检测。干气密封零件全部进行三坐标测量仪检测。第10页，共23页，编辑
10、于2022年，星期五设计、制造、试验设计、制造、试验SNSSNS 试验设备试验设备试验设备试验设备 超高速试验台（超高速试验台（36000RPM)36000RPM)超高速试验台（超高速试验台（25000RPM25000RPM）高速试验台（高速试验台（18000RPM)18000RPM)高速试验台（高速试验台（13000RPM)13000RPM)高速试验台（高速试验台（63000RPM)63000RPM)干气密封试验用低压空压站，高压空压（干气密封试验用低压空压站，高压空压（250bar250bar）试验标准试验标准试验标准试验标准每套干气密封出厂前必须严格按照每套干气密封出厂前必须严格按照AP
11、I617API617相关规程进行台架试验，相关规程进行台架试验，包括超速、静压、运转、启停试验。包括超速、静压、运转、启停试验。公司采用德国申克动平衡试验机对密封转动件进行动平衡测试公司采用德国申克动平衡试验机对密封转动件进行动平衡测试和调校。和调校。第11页，共23页，编辑于2022年，星期五产品型号产品型号SNSSNS产品型号产品型号产品型号产品型号 GCS-GCS-单端面压缩机用干气密封单端面压缩机用干气密封 GCD-GCD-双端面压缩机用干气密封双端面压缩机用干气密封 GCT-GCT-串联式压缩机用干气密封串联式压缩机用干气密封 GCTL-GCTL-带中间迷宫的串联式干气密封带中间迷宫
12、的串联式干气密封代码意义代码意义代码意义代码意义 G(GAS SEAL)C(Compressor)G(GAS SEAL)C(Compressor)S(Single S(Single）D(DoubleD(Double）T(Tandem T(Tandem）L(Labyrinth L(Labyrinth）举例：举例：举例：举例：GCTL/L-100(GCTL/L-100(带中间迷宫的串联式干气密封，隔离密封型式为迷宫，带中间迷宫的串联式干气密封，隔离密封型式为迷宫，轴径轴径100100）。）。GCTL/C-100(GCTL/C-100(带中间迷宫的串联式干气密封，隔离密封型式为带中间迷宫的串联式干气
13、密封，隔离密封型式为碳环，轴径碳环，轴径100100）。第12页，共23页，编辑于2022年，星期五典型结构典型结构SNSSNS 单端面干气密封（单端面干气密封（单端面干气密封（单端面干气密封（GCSGCSGCSGCS）用于密封失效时允许少量介质气泄漏到大气中的场合。用于密封失效时允许少量介质气泄漏到大气中的场合。一般在空气、氮气、二氧化碳机组中使用。一般在空气、氮气、二氧化碳机组中使用。使用压力涵盖低压到高压。使用压力涵盖低压到高压。双端面密封双端面密封双端面密封双端面密封(GCD(GCD(GCD(GCD）主要用于压力不高的有毒、易燃、易爆气体。主要用于压力不高的有毒、易燃、易爆气体。更适应
14、于机组入口负压或者压力较低的情况（往往现场氮气更适应于机组入口负压或者压力较低的情况（往往现场氮气 压力限制）压力限制）。可实现工艺介质零泄漏。可实现工艺介质零泄漏。工艺必须允许微量氮气进入机组。工艺必须允许微量氮气进入机组。常用于富气、解析气压缩机及各种改造的氨冰机。常用于富气、解析气压缩机及各种改造的氨冰机。第13页，共23页，编辑于2022年，星期五典型结构典型结构SNSSNS 串联密封串联密封串联密封串联密封(GCT)(GCT)(GCT)(GCT)允许少量介质气泄漏到大气中的场合允许少量介质气泄漏到大气中的场合 。使用压力涵盖低压到高压。使用压力涵盖低压到高压。现在一般只在改造机组中应
15、用。现在一般只在改造机组中应用。带中间迷宫的串联密封带中间迷宫的串联密封带中间迷宫的串联密封带中间迷宫的串联密封(GCTL)(GCTL)(GCTL)(GCTL)该结构用于易燃、易爆、危险性大的介质气体。该结构用于易燃、易爆、危险性大的介质气体。使用压力涵盖低压到高压。使用压力涵盖低压到高压。可以做到工艺介质不会泄漏到大气中，引入的外来气源也不泄漏可以做到工艺介质不会泄漏到大气中，引入的外来气源也不泄漏到工艺介质中。到工艺介质中。一般用在循环氢压缩机、天然气压缩机、乙烯、丙烯、氨压缩机，一般用在循环氢压缩机、天然气压缩机、乙烯、丙烯、氨压缩机，合成气压缩机等合成气压缩机等该结构复杂，但由于其可靠
16、性最高，目前在中高压的离心压缩机轴封中该结构复杂，但由于其可靠性最高，目前在中高压的离心压缩机轴封中已成为标准配置。已成为标准配置。第14页，共23页，编辑于2022年，星期五密封设计密封设计SNSSNS 动环材料动环材料动环材料动环材料 硬质合金硬质合金 碳化硅碳化硅氮化硅氮化硅 静环静环静环静环进口高强度石墨进口高强度石墨碳化硅碳化硅材料选择的依据材料选择的依据材料选择的依据材料选择的依据 介质腐蚀性介质腐蚀性 轴径轴径 强度强度第15页，共23页，编辑于2022年，星期五现场安装现场安装干气密封属精密部件，现场不正确的安装、拆卸都可能会造成密封干气密封属精密部件，现场不正确的安装、拆卸都
17、可能会造成密封的损坏或使用寿命的缩短。的损坏或使用寿命的缩短。在安装密封时，应保证压缩机已做好安装干气密封的准备，且密封安装、在安装密封时，应保证压缩机已做好安装干气密封的准备，且密封安装、拆卸工具齐全且可用。拆卸工具齐全且可用。应仔细阅读、研究操作使用说明书。应仔细阅读、研究操作使用说明书。安装过程中应掌握安装工具的正确使用。安装过程中应掌握安装工具的正确使用。非专业厂家不可随意分解。运输非专业厂家不可随意分解。运输,安装安装,拆卸均需要定位板。拆卸均需要定位板。对腔体与轴的相对位置关系要求高，第一次安装前确认相关尺寸。对腔体与轴的相对位置关系要求高，第一次安装前确认相关尺寸。第16页，共2
18、3页，编辑于2022年，星期五现场安装现场安装安装时需将转子周向、径向固定。安装时需将转子周向、径向固定。一般先安装推力盘端一般先安装推力盘端,可保证另一端密封安装位置准确。可保证另一端密封安装位置准确。彻底清洁密封腔及各进出气管，要求高于油管。彻底清洁密封腔及各进出气管，要求高于油管。应采用专用硅脂。应采用专用硅脂。密封装入机组取下定位板后密封装入机组取下定位板后,转子轴向位移不可超过转子轴向位移不可超过2mm2mm。第17页，共23页，编辑于2022年，星期五操作维护操作维护干气密封运行时气路系统的气源的稳定性尤为重要，在密封系统干气密封运行时气路系统的气源的稳定性尤为重要，在密封系统投运
19、以后，必须保证气源的稳定性和连续性。投运以后，必须保证气源的稳定性和连续性。气体品质：进入密封的气体应是清洁干燥，以保证最佳的使用性能，延气体品质：进入密封的气体应是清洁干燥，以保证最佳的使用性能，延长使用寿命。尽管我们设计的干气密封能应付微量的液体污染，但应尽长使用寿命。尽管我们设计的干气密封能应付微量的液体污染，但应尽量避免持续的污染。特别提醒的是应避免气体因输送过程中存在的温度、量避免持续的污染。特别提醒的是应避免气体因输送过程中存在的温度、压力的改变及焦耳汤姆逊效应可能引起的相变过程，出现潜在带液的可压力的改变及焦耳汤姆逊效应可能引起的相变过程，出现潜在带液的可能。能。第18页，共23
20、页，编辑于2022年，星期五操作维护操作维护气体投用原则：气体投用原则：开机：开机：先投用干气密封控制系统，然后再投机组润滑油系统。其中密先投用干气密封控制系统，然后再投机组润滑油系统。其中密封控制系统先投用一级密封气，再投用二级密封气。隔离气投用顺封控制系统先投用一级密封气，再投用二级密封气。隔离气投用顺序无限制。序无限制。跑油阶段：跑油阶段：如果机壳内不带压一级密封气，二级密封气都可以关闭，只需如果机壳内不带压一级密封气，二级密封气都可以关闭，只需通入隔离气即可。通入隔离气即可。停机：停机：先停机组润滑油系统，当判断机组油系统安全且无热油雾时，再停隔先停机组润滑油系统，当判断机组油系统安全
21、且无热油雾时，再停隔离气，停二级密封气，最后停一级密封气。其中如果机壳内带压，则一级、离气，停二级密封气，最后停一级密封气。其中如果机壳内带压，则一级、二级密封气都不可以关闭直至机内无压。二级密封气都不可以关闭直至机内无压。压缩机停车后或再次重新开车前，都应该对外界气源（氮气、工艺压缩机停车后或再次重新开车前，都应该对外界气源（氮气、工艺气）管道进行低点排凝操作，确认没有液相存在后，方可送入干气气）管道进行低点排凝操作，确认没有液相存在后，方可送入干气密封控制系统。防止因停车后，温度下降或者工艺管线操作失误，密封控制系统。防止因停车后，温度下降或者工艺管线操作失误，管道内出现积液，从而导致开车
22、时进入干气密封的气体带液，引起管道内出现积液，从而导致开车时进入干气密封的气体带液，引起密封损坏密封损坏。第19页，共23页，编辑于2022年，星期五操作维护操作维护对于串联式干气密封压缩机必须在带压条件下开车，建议机壳内压力要高于火对于串联式干气密封压缩机必须在带压条件下开车，建议机壳内压力要高于火炬背压至少炬背压至少0.1 MP 0.1 MP 应每天检查、记录干气密封相关数据的稳定性。应每天检查、记录干气密封相关数据的稳定性。工艺气过滤器应每天进行现场巡检并排凝，排凝应缓慢，防止突然泄压工艺气过滤器应每天进行现场巡检并排凝，排凝应缓慢，防止突然泄压 每天次检查外侧隔离迷宫式每天次检查外侧隔
23、离迷宫式/碳环密封和干气密封之间排凝口管线中的油。碳环密封和干气密封之间排凝口管线中的油。排出这些管线中的所有油，过大的则必须查找和排除原因排出这些管线中的所有油，过大的则必须查找和排除原因 反转：双向干气体密封允许反向旋转。使用单向干气体密封时，必须避免反转：双向干气体密封允许反向旋转。使用单向干气体密封时，必须避免反向旋转。反向旋转。反压：在静态条件下，反压将导致静态泄漏大幅增加；在动态条件反压：在静态条件下，反压将导致静态泄漏大幅增加；在动态条件下，反压可能导致密封件的严重损坏。下，反压可能导致密封件的严重损坏。第20页，共23页，编辑于2022年，星期五操作维护操作维护暖机：建议避免在
24、低于操作说明书中暖机转速下连续运转。在高于此转暖机：建议避免在低于操作说明书中暖机转速下连续运转。在高于此转速下运行安全裕度大，并可形成稳定的转动间隙。速下运行安全裕度大，并可形成稳定的转动间隙。盘车：系统带压时，在不大于盘车：系统带压时，在不大于10rpm 10rpm 转速下的短时间转动不会对干气密转速下的短时间转动不会对干气密封造成损坏。封造成损坏。振动：气封具有相当高的振动承受度。当振动超过压缩机的工作极振动：气封具有相当高的振动承受度。当振动超过压缩机的工作极限的时候，密封也不会有问题。但应尽可能避免长时间处于高振动限的时候，密封也不会有问题。但应尽可能避免长时间处于高振动运行状态运行
25、状态 建议应准备密封备件及过滤器滤芯备件。建议应准备密封备件及过滤器滤芯备件。第21页，共23页，编辑于2022年，星期五常见的失效方式常见的失效方式反压：入口为负压及微正压压缩机组。反压：入口为负压及微正压压缩机组。带液：一是气体大量含有液相物质。带液：一是气体大量含有液相物质。二是压力、温度改变后出现的凝液。二是压力、温度改变后出现的凝液。三是工艺参数变化较大，环境温度变化较大。三是工艺参数变化较大，环境温度变化较大。振动：在出现高振动的时候还坚持连续运转，导致密封寿命缩短。振动：在出现高振动的时候还坚持连续运转，导致密封寿命缩短。盘车：盘车转速过高。盘车：盘车转速过高。控制系统设计不合理。控制系统设计不合理。第22页，共23页，编辑于2022年，星期五 机组特点机组特点氨压机（负压、高温问题）氨压机（负压、高温问题）甲醇合成气压缩机（带液问题）甲醇合成气压缩机（带液问题）二氧化碳压缩机（温度、介质问题）二氧化碳压缩机（温度、介质问题）合成气压缩机合成气压缩机循环气压缩机循环气压缩机第23页，共23页，编辑于2022年，星期五