火炬气螺杆压缩机干气密封应用研究

摘要

处理危险性工艺气体的压缩机必须采用密封性能良好的轴端密封形式，才能实现工艺气体向外界、或密封液向工艺气体的微泄漏或零泄漏。从密封的发展和技术水平来看，石油、化工和气体工业用压缩机的轴端密封先后经历了以下几个阶段：迷宫密封、浮环密封、碳环密封、机械（接触型）密封、干气密封。干气密封中密封副的密封面互相不接触，属非接触式机械密封，密封性和稳定性好，磨损小、寿命长、节能，摆脱了对密封油的依赖，对工艺影响小，是最先进的一代工艺气压缩机轴端密封形式，目前已发展成为压缩机新机项目与改造项目的首选轴端密封形式。
　　 围绕LG-34/4.5火炬气螺杆压缩机的干气密封改造，开展相关工作。在综合讨论了回转式压缩机常用轴封方法的基础上，通过分析原有密封金属波纹管组合密封存在的问题，找出原有密封存在的缺陷，提出针对火炬气螺杆压缩机，将组合式机械密封改成千气密封的解决方案。
　　 对干气密封的端面基本结构、工作原理及常用的结构型式等进行分析，确定火炬气压缩机干气密封的型式，选用了单端面干气密封与碳环密封的组合密封型式。综合LG-34/4.5火炬气螺杆压缩机组合密封的基本结构、材料选择等因素，对影响密封性能的结构参数进行设计，绘制了影响干气密封性能的曲线，得出压力、膜厚等因素对干气密封性能的影响规律。
　　 在对LG-34/4.5火炬气螺杆压缩机干气密封控制系统设计的基础上，结合系统的流程及系统的操作规程，对设计的干气密封进行试验。在试验台上进行试验，干气密封和碳环密封分别进行静态和动态试验，验证了密封设计的准确性。2006年7月将干气密封安装在火炬气压缩机进行应用考核，干气密封一直稳定运转，干气密封系统完全可靠，运行参数达到设计要求。LG-34/4.5火炬气螺杆压缩机干气密封改造成功，国内第一次在螺杆压缩机上采用干气密封技术并且获得成功，该项目取得了良好的经济效益和社会效益，为螺杆压缩机的稳定运行消除了隐患。改造后干气密封的平稳运行，证明了干气密封可以应用在火炬气压缩机上，也为干气密封技术的应用开辟了新的空间。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 回转式压缩机常用轴封型式简介

1.1.1 迷宫密封

1.1.2 碳环密封

1.1.3 浮环密封

1.1.4 机械密封

1.1.5 干气密封

1.2 回转式压缩机常用轴封型式比较

1.3 火炬气螺杆压缩机原密封结构与存在问题

1.3.1 火炬气螺杆压缩机简介

1.3.2 火炬气螺杆缩机原密封结构特点

1.3.3 火炬气螺杆压缩机原密封存在的问题

1.4 研究课题的提出

2 干气密封的工作原理

2.1 干气密封的端面结构

2.2 干气密封工作原理

2.3 干气密封的受力分析

2.4 干气密封常用结构型式

2.5 小结

3 火炬气螺杆压缩机干气密封的结构设计

3.1 火炬气螺杆压缩机干气密封的密封材料选择

3.2 火炬气螺杆压缩机干气密封的性能计算

3.2.1 火炬气螺杆压缩机干气密封结构参数和特性

3.2.2 工艺设计参数

3.2.3 控制方程

3.2.4 计算结果

3.3 火炬气螺杆压缩机干气密封结构

3.4 小结

4 火炬气螺杆压缩机干气密封控制系统

4.1 干气密封控制系统设计

4.2 干气密封控制系统流程

4.3 干气密封控制系统操作规程

4.4 小结

5 火炬气螺杆压缩机干气密封确认试验及应用考核

5.1 干气密封模拟静态、动态试验

5.2 碳环密封模拟静态、动态试验

5.3 试验结论

5.4 火炬气螺杆压缩机干气密封应用考核

5.5 火炬气螺杆压缩机干气密封运行维护

5.6 小结

6 火炬气压缩机干气密封改造后效益计算

6.1 火炬气压缩机干气密封改造的经济效益

6.2 火炬气压缩机干气密封改造的社会效益

结 论

参考文献

致 谢