化工装置用压缩机密封技术及维护措施分析

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月第5期   作者:任善斌,张德宝,戴涌涛
[导读] 在化工装置生产过程中,压缩机是必不可少的设备

         摘  要:在化工装置生产过程中,压缩机是必不可少的设备,确保其正常运行对于化工生产而言极为重要。而在压缩机运行过程中由于密封问题导致的设备故障屡见不鲜,因此做好对压缩机密封措施与密封维护极为关键。基于此,文章对化工用压缩机密封技术进行了深入分析,并对相关维护措施进行有效探讨,希望能够为压缩机的正常使用与维护提供有效参考。
         关键闻:压缩机;维护;密封技术;措施
         在压缩机运行过程中,转子高速旋转而定子则固定不动,导致了两者之间存在一定间隙,气体则会由一个部位泄露至另一位置,同时发生气体外泄,影响压缩机的正常运行。此时则需采用有效的密封技术与密封装置来减少、防止气体泄露。可见,压缩机密封技术的应用至关重要。压缩机密封主要内部密封与外部密封,按照应用类型主要分为迷宫型密封、油膜密封、机械密封、干气密封。以下就其密封技术及相关维护措施进行分析探讨。
         一、迷宫型密封技术及维护对策
         压缩机轮盖、定距套、平衡盘等内部密封通常采用的是迷宫型密封技术,其中曲折型、平滑型、台阶型、蜂窝型是较为常见的密封结构。迷宫密封技术的应用原理主要是气体密封前后存在压力差,进而从高压端流向低压端,通过各层密封齿和轴间隙时,气流速度变快,压力与温度降低,再进入齿间空腔形成强烈的气流漩涡,气流速度降到最低。在此过程中气体每流经一个间隙,压力就降低一次,因此这一过程即是节流过程,实现对气体泄露的有效控制。迷宫型密封装置能够使密封齿和轴间隙大幅缩小,气体流通面积也就减小,有效降低了气体泄漏量。
         迷宫型密封维护措施:
         迷宫型密封装置的运行维护不当极易导致压缩机运行故障,如对密封气调整不当而出现端盖冻结、轴承缺油、密封件损坏等问题。因此迷宫型密封压缩机在运行与维护过程中应充分注意以下几点:①确保密封气干燥、无油,并冷却送入泵中;②泵要缓慢预冷,进口阀逐渐开大,待喷出雾状气体时注意盘车,避免出现卡泵;③端盖部位挂霜应通过调节内部密封气体压力来进行化霜;④若是端盖霜不化,并出现冻结,出气管结霜喷出喷雾状气体,则需停泵更换密封件;⑤滚动轴承不能出现冻结或缺油,并确保油脂清沽;⑥密封件一经拆卸必须更换新的密封件;⑦停泵维修时若是出现卡轴现象切不可强行盘车,否则极易引发其他事故。
         二、浮环油膜密封技术及其维护措施
         浮环油膜密封形式能够在环与轴间隙形成油膜的同时实现环本身自由径向浮动。根据环的位置压力高低可分为高压环、低压环,与中间环。这一密封技术的应用原理是将密封油以比生产气压高的压力注入到密封室中,途径高压环与轴间间隙而流向高压侧,进而在间隙中形成油膜,达到密封气体的目的,最后密封油则从低压环与轴间间隙流出。在油膜浮力作用下,浮环与轴会自动维持“对中”状态,大幅减小密封间隙值,达到减少泄露效果。目前应用较多的是L形环与矩形环,在高压侧的浮环运行条件相对较差,但是由于浮环两侧压差很小,间隙也较小,所以,高压侧漏油量较低压侧小。


         浮环油膜密封维护注意事项:
         ①通过在高压环上钻设冷却孔来强化高压侧环的冷却效果,避免环与油温过高,而引起抱轴等浮环损坏问题;②通过加轴套并在轴套上涂抹耐磨材料的方式来提高密封处轴的耐磨性,有效缓解摩擦磨损;③拆卸浮环密封组件时应避免拉坏、损伤浮环上的巴氏合金面,必要情况下可将转子稍微抬起,但需要将抬起高度控制在0.10mm以内;④浮环与壳体上相互配合端面应确保光滑平整,均匀接触,且浮环厚度均匀,将沿整周厚度误差控制在0.01mm以内;⑤应确保浮环防转销无磨损、弯曲,且位置与长度适宜,避免影响浮环正常浮起;⑥按照相关标准设置浮环密封间隙,确保浮环无缺陷并确保较好的装配弹性;⑦仔细核对需要更好零部件的尺寸、规格,确保各个零部件更换、安装到位。
         三、机械接触式密封技术及其维护措施
         机械接触式密封技术的应用具备被密封介质漏损率低的优势,因此常用于不允许气体外泄的压缩泵机密封。密封结构包括有由动/静环组成的端面密封、浮动减压碳环、弹簧加载装置、辅助密封圈等部件组成,通过驱动销带动动环运动。动环与静环在弹簧作用下互相紧贴在平直、光洁的端面上,并进行相对旋转运动,使得端面之间形成一层薄油膜,实现对气体的密封。
         机械接触式密封运行维护注意事项:
         ①由于动、静环之间的摩擦升温会破坏油膜,进而加剧动、静环磨损。对此可是油冲法将摩擦热量带走,将温度控制在一定范围,而且还能避免端面杂质聚集问题;②在更换动、静环时应选择匹配的材料,避免影响密封效果和使用寿命;③对机械密封面进行适当润滑,减小端面摩擦,减小弹簧压力;④通过有效调整工况来对密封泄露进行调整,有效消除随机误差。
         四、干气体密封技术与密封维护
         在剖面外形上,干气体密封与机械接触式密封相似,通过平面与转动互相垂直来实现密封。干气体密封也包括动、静两部分,其原理是密封气体进入密封装置将流体静压力作用到动、静环上。通过轴转动产生流体动压力使动环转动,将气体剪切,并由外缘流向中心,形成动压力,同时在静压力的作用下,借助密封堰对气体流出进行有效抑制。气体流动受到阻碍导致压力升高,使得动、静环分开,释放弹簧压力使其恢复平衡作用,在间隙中形成气膜实现对气体的密封。一般来说这种密封技术的应用能够实现泄漏量少、磨损小的效果,而且使用寿命较长、能耗低、操作简单可靠,成为了石化行业离心式压缩机较为常用的密封方式。
         干气体密封运行与维护对策:①主环、配对环要精加工、精安装,确保接触面较好的平面度;②对介质气采用精过滤器进行过滤,确保启动气体干净无杂物,尤其是确保密封上游注气洁净;③预防液体、固体等杂质进入干气密封,在停工拆卸检修时要做好气管口的封堵,避免杂质进入管内,干气密封拆卸需做好管线、过滤器芯子吹扫,晾干后方可重新安装使用;④压缩机当异常停机时,应及时关闭压缩机出入口阀,避免出现机组反转,以及液体窜入机体,定期做好对单向阀的检查维修,确保其状态完好,避免出现压缩机反转,造成密封端面干磨而损坏干气密封;⑤做好干气密封更换后的机组干气密封静态试验,确保干气密封设备及安装质量,避免装置开工出现干气密封问题,影响压缩机的正常运行。
         五、结束语
   综上所述,作为化工生产中重要的设备,压缩机是否得到有效地密封和维护不仅会对其运转工作效率产生影响,同时还有可能会引发安全事故产生。有鉴于此,上文通过查阅知网、万方以及维普等数据库中收录这一相关主题的文献资料以及结合自己历年工作实践经验情况下,就化工用压缩机密封技术和维护展开分析,以期能够在确保其正常运转情况下保证企业良好的生产。

参考文献:
[1] 李振华.化工用压缩机密封技术研究与维护[J].中国化工贸易,2018.
[2] 谢成新.石油化工压缩机的技术改进与故障排除探析[J].化学工程与装备,2019.
[3] 李建明,张鹏.离心式压缩机密封工作原理与典型故障研究[J].科技创新与应用,2018.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: