干气密封控制系统在循环氢压缩机中应用

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1、干气密封控制系统在循环氢压缩机中应用摘要：干气密封是一种新型的非接触式轴封,特别适用于大型离心式压缩机轴封,在工艺离心式缩机轴封领域有着广泛的应用前景．文章介绍了干气密封及其系统各部件的工作原理＼结构、作用及其在工艺离心式压缩机中的应用情况．关键词：干气密封;工艺离心式压缩机;轴封;应用中图分类号：TB652文献标识码：A文章编号：中国石油庆阳石化公司300wt/年炼油厂的重整循环氢压缩机K-201、60wt/年柴油加氢装置的氢压缩机K-102均采用了干气密封，结合装置压缩机的特点，总结了离心式压缩机干气密封的应用．1干气密封简介目前，国内外普遍采用透平压缩机输送气体，为了防止气体沿压缩机

2、旋转轴端泄露，必须采用轴端密封装置．根据被密封气体的物理、化学性质及介质，采用不同的密封形式：迷宫密封，浮环密封，机械密封或干气密封等．这其中干气密封以其突出的优点、先进的性能逐渐被用户认可，得到广泛的应用．1.1干气密封的结构密封结构：单级、串级、单端面、双端面等．6密封槽型：单列螺旋槽、双列螺旋槽、U型、T型、人字型槽等．循环氢压缩机K-201干气密封本体部分，为中间级串联式-TM02D（约翰克兰鼎名密封天津有限公司），包括缓冲腔、密封腔、隔离腔、一次密封、二次密封、动环、静环、弹簧等部件．干气密封控制系统包括缓冲气、密封气、隔离气、放火炬、就地放空、过滤器、调节阀、流量计等，如图2所

3、示．图2循环氢压缩机干气密封控制系统1.2干气密封工作原理一级密封进气（也叫冲洗气）的作用是防止外界气体污染密封端面，他是用自身气做密封的，把内测密封推向压缩机内侧密封推向压缩机内侧，而一级密封器的压力高于压缩机出入口轴封处的压力，这样使得出入口介质气体无法闯入一级密封面，而造成密封泄漏．二级密封进气（也叫缓冲气，即氮气）为了防止工业介质气体串入大气．二级密封放空处主要是二级密封往大气端的泄漏气和隔离往压缩机内侧的泄漏气（氮气）．隔离气位于轴承箱和密封腔之间．用来隔离二级密封。为的是防止主密封泄漏形成污染或爆炸混合物，还有就是他能防止润滑油进入到主密封中6庆阳石化循环氢压缩机采用的是串联式

4、干气密封，它采用的是两级结构，第一级上密封承担全部或大部分负荷，而另外一级作为备用密封不承受或小部分压降，通过主密封泄漏出的工艺气体被引入火炬，剩下的少量工艺气体通过二级密封漏出引入安全地带放空，保证装置的安全可靠．循环氢压缩机的动环为单列螺旋槽，旋转时将泵吸入螺旋槽内，径向分量沿着密封螺旋槽流动，而密封螺旋槽节制气流流向中心，于是气体被压缩，引起压力升高，形成气膜（厚度约3-5μm），使密封端面脱离接触，几乎无磨损，在正常间隙下，静环所受到的闭合力（F1）与补偿动环所受到的开启力（F2）之间达到平衡（F1=F2），如图3所示．其中：闭合力F1=弹簧力S+流体静压力P开启力F2=气膜压力（

5、压缩+膨胀）图3干气密封原理1.3干气密封控制盘干气密封控制盘用于监控离心压缩机内的干气密封，分为三部分：（1）一级密封泄漏系统（2）主密封供气系统（3）隔离密封供气系统1.4干气密封的特点（1）端面非接触，适用时间长；6（2）泄露量极小，密封功耗低，节约能源；（3）取消了庞大的密封油系统，重量轻，占地面积小；（4）消除了密封油对工艺回路污染的可能性；（5）运行和维护费用低；（6）安装要求高，技术要求严格．2干气密封的操作方法系统安装好吹扫输气工艺管线，吹扫干净后，关闭所有阀门，处于备用状态．（1）投用现场仪表（打开压力仪表取压阀）．（2）油运前投用后置隔离气，同时调节减压阀，阀后压力为0

6、.4MPa左右．（3）机体内充气后，开机前至少一小时投用缓冲气，调节调节阀，使缓冲气和平衡管差压变送器指示为40-50KPa，缓冲气入口压力表指示应高于压缩机入口压力表．（4）开机前，密封气供气并打开放火炬管线，调节针阀，使使密封气压力表指示为0.15MPa左右，流量指示为5m3/h左右．最后，微开放火炬旁路针阀，投用压力放空阀．（5）此时压缩机开机，压缩机建立差压后，打开压缩机出口切换工艺气．（6）压缩机进入稳定工作阶段，调节缓冲气流量计，保持120m3/h．63控制系统干气密封有专门的监测控制系统，保证干气密封长期最佳的状态运行，密封系统的测量仪表、过滤器、压力开关均安装在仪表盘上，同

7、时重要的测量点设置了高低限位报警，使操作人员及时了解密封的运行情况．主密封气的控制调节，在工艺要求的工况下，一般都有差压调节和流量调节两种方式，流量调节调节是为了提供一个稳定的流速，从而阻止不纯净气体进入密封腔，但会使两侧的压差不恒定，为了能让两侧的压差恒定采用了压差调节，它的作用就是保证主密封腔的压力总比未经处理的不纯净气体压力高，让不纯净气体无法进入密封腔．密封气来自于外部系统，首先必须保证压力和流量的稳定，密封控制