離心式壓縮機干氣密封工作原理分析

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近年來，石化工業為國家和地區的經濟發展作出了巨大的貢獻。離心壓縮機在石化行業中起著舉足輕重的作用，它的安全、可靠地使用將對整個石化行業的穩定性產生很大的影響。由于石化行業的工作環境比較復雜，其運行中的各種外界因素會對其產生各種故障，從而導致生產過程的非連續性。

1離心式壓縮機干氣密封工作原理概述

1.1離心式壓縮機工作原理

離心壓縮機的主要功能是對空氣進行壓縮，從而滿足人們在工作中的某些需要。工作時，由于葉輪的轉速較快，所以葉輪轉動時，氣流會以較快的速度旋轉，從而使氣流在管道中的流動速度加快，從而產生一種氣體擴散裝置。離心壓縮機的工作原理是由它的葉輪旋轉，然后產生空氣作為推力。在氣流的作用下，葉輪和擴壓器所產生的氣流被壓縮到流動通道中，再利用離心原理和減速原理，將離心機的機械特性轉化成氣壓。由于膨脹器的壓力越來越大，氣流的流動速度也會越來越快，導致通道底部的空氣加速下降，氣流的速度也會變慢，而后面的氣流則會繼續向前，繼續向下擠壓，將空氣中的能量轉化為靜止的壓力，最終將空氣壓縮。本文從分析了離心壓氣機的軸系結構入手，指出了其在實際工作中應加強對其整體結構的檢查和維護，以確保其正常運轉。

1.2干氣密封工作原理

干氣體密封是一種典型的密封裝置，它包括密封圈、旋轉環、彈簧座和靜環。對轉動圈的密封表面進行研磨和拋光，然后在其上加工成具有特定作用的液體動壓槽。在干氣體密封的摩擦表面槽型中，T型槽、單向螺旋槽等是典型的槽型，在實際應用中，單向轉動槽型能夠確保液體的順暢流動。氣膜剛性好，能在高壓作用下維持原狀。在此條件下，它的負載承載能力可以將暫態工作狀態，或在變動狀態中長期的動態表示基礎的危險降至最低，通常，改進此特性的關鍵在于螺線槽內部的抽動作用。在干燥氣體密封工藝中，瞬變工況對離心壓縮機非常重要，同時該技術也是干燥氣體密封的核心技術。

2離心壓縮機干氣密封故障原因分析

2.1干氣密封內有液體進入

在正常情況下，當液體進入干氣密封時，動靜環的端面會受到很大的影響，從而不能形成一個穩定的、可靠的氣膜，而且在此過程中，兩個端面都會產生摩擦，從而造成干氣密封失效。另外，液體進入到離心壓縮機中的方式有兩種，一種是潤滑油的進入，一種是碳氫化合物的進入，一種是讓氮氣供給系統不能正常運轉，另一種是由于壓力的原因，會讓潤滑油進入到干燥的空氣中。當離心壓縮機內的油壓高于設定的壓力時，潤滑油就會滲入到空氣中，從而導致密封失效。

2.2干氣密封內有固體雜質進入

從目前的情況來看，在使用過程中，可能會有一些因素會影響到空氣中的固體雜質。有些離心壓縮機的密封氣體在過濾過程中出現了問題，從而導致固態雜質通過密封氣體進入到干燥氣體的內部。由于固體雜質和內端表面的摩擦，會對端面造成一定的損傷，從而導致密封效果下降，從而導致干氣密封失效。有些管道中有一些雜質是不能完全清除的，當離心壓縮機運轉的時候，這些雜質會通過空氣的沖刷作用，流入到干燥的空氣中，從而導致了設備的失效。當壓氣機本身的壓力達不到要求的時候，壓力就會被壓縮到干氣密封中，但是由于工藝氣體中的固體雜質比較多，所以干氣密封就會受到損傷。

2.3動靜環之間干摩擦引起故障

當壓力變大的時候，當壓力變大的時候，壓力就會隨之消失，而當壓力變大的時候，電機就會出現逆向的情況。此外，在動靜環與離心式壓縮機的內部，還存在著一個單向的螺旋溝槽，雖然在此過程中，氣膜并沒有被反向作用，但也會產生干燥的摩擦。在離心壓縮機中，干燥空氣的密封性將不會得到最好地發揮。

3離心壓縮機干氣密封故障的有效處理措施

3.1確保密封氣體較高潔凈度

主密封氣的潔凈程度是影響干氣密封長期運行的重要因素機組運行期間由介質氣作為主密封氣，一般情況下介質氣需經過干氣密封輔助系統的精過濾器過濾，過濾精度為3微米，精過濾器為一開一備可切換，當過濾器差壓升高報警時，要及時切換過濾器并清洗或更換過濾器芯子。由于循環氣中可能會帶液，并且含有少量C4及以上組分，C4及以上組分在高壓低溫下也會凝結成液體，這些液體進入密封端面會污染干氣密封導致失效。

3.2預防液體進入到干氣密封內部

石化企業的有關主管部門要充分關注氮的供給，根據現場的實際情況，在供氮設備的出口處設置相應的壓力檢測設備，以便將檢測到的壓力信號及時傳遞給控制中心，當壓力小于一定值時，就會發出警報，從而在最短的時間內做出反應。這樣既可以避免液體進入干氣密封內部引起失效，又可以保證干氣體密封的內部壓力足夠。

3.3預防固體雜質進入干氣密封內

有關工作人員應依據實際情況進行適當的安裝，充分注意濾芯的壓力差，并落實好替換工作。一般情況下，密封空氣過濾裝置會用一套和備用一套在過濾器裝置當中會有兩個部分組成，其中包括粗過濾器和精過濾器，不僅在過濾過程中精度可以達到規定范圍，而且還不會對密封端面帶來相應的劃傷。同時，工作人員要做好通風管道的清潔工作，防止空氣中的微量雜質混入到管道中，從而達到控制雜質的目的，從而進一步改善干氣密封的性能。另外，在進入壓縮機氣缸之前，必須先放入對應的主密封氣體，這樣，主密封的氣壓就能保持在一定的范圍內，而不會有任何的雜質滲入到干燥的空氣中。

3.4降低密封面干摩擦的發生次數

為了有效地防止密封表面的干摩擦，工作人員可以在離心泵的出口管路上安裝止回閥，這是石化行業最常見的一種方式，通過單向閥，可以切斷壓力，不會干擾和干擾離心壓縮機，從而減少密封表面的摩擦力。同時，工作人員還可以在離心式壓縮機的出線上安裝一個泄壓閥，這樣在離心機關掉之后，泄壓閥就可以將一部分的高壓氣體排出，從而保證管道內的壓力在一定的范圍內。盤車措施在離心式壓縮機維修中不能起到很好的效果，既能防止干氣密封損壞，又能有效地控制盤車時間、轉速等。

3.5加強操作與維護人員隊伍建設

正確地選擇運行方式，建立健全的工作隊伍，是解決離心壓縮機干氣密封問題的有效途徑。從目前的情況來看，在設備檢修前，應對設備的存水、改善設備的操作、加強設備的安裝等方面進行了梳理。在完成了基本的工作規范后，還要按照應急放氣的要求調節系統的壓力，防止火炬內部的壓力異常增大。選用適當的檢驗方式，可以更好地滿足分液箱的濾芯控制要求，防止濾料受到阻礙。

3.6改進干氣密封操作技術

干氣密封是一種以單軸離心壓縮機為基礎進行密封處理的設備，因此，在機械設備的選用和工藝改進上，必須緊緊圍繞其結構和特點進行。在這些設備中，有齒輪壓縮機，透平膨脹機，高速透平機械等。在不同的產業中，技術進步的方法和標準也是不一樣的。為保證干、氣密封技術的合理運用，必須采用必要的干氣密封措施，提高技術水平和技術水平，并加強對設備的密封和處理，提高技術適應性，以保證離心壓縮機干氣密封技術改造的總體效果。在技術改造中，尤其要注意新舊設備的更換，以保證其正常運行，同時考慮到某些舊設備的使用和投資回報，以提高總體的收益。

3.7嚴把密封圈質量關

密封墊的質量直接關系到干氣體密封的結構性能，如有質量問題，會使其工作時不穩定。密封件生產商在制造過程中，一定要建立起一套嚴密的品質管理制度，并對每一件產品進行嚴格的控制。采購有關零件時，請各廠家對各零件進行檢驗，尤其是尺寸精度、材質等。3.8做好事故的分析總結工作對離心壓縮機干氣密封失效的原因進行了總結和反思，對提高離心壓縮機的工作效率也有一定的參考價值。目前，壓縮機運行負荷大、運行時間長，是造成設備失效的主要因素。由于長時間的不定期維修，動靜環端面磨損嚴重，而干氣密封的內部也會受到污染的影響和侵蝕，從而造成整體的腐蝕。要想進一步解決生產中的問題，就必須對設備的運行狀況進行重點關注，并能及時地發現和處理這些問題。

4結束語

總之，要想防止離心壓縮機內的過程氣體泄漏，最好的辦法就是干氣密封，只要對它進行規范的操作和保養，就可以大大地提高它的使用壽命，保證它的工作性能。在日常工作中，要注意關鍵參數的變化，及時發現問題，采取相應的對策，確保離心壓縮機的正常工作。

參考文獻

[1]劉云龍.離心式壓縮機干氣密封系統常見故障及應對措施[J].中國機械，2020（14）:126-127.

[2]蔣靜.離心式壓縮機干氣密封系統常見故障分析[J].設備管理與維修，2021（2）:77-78.

作者:高文江 單位:中國石油哈爾濱石化分公司維修車間