1、压缩机轴封发展技术探讨摘 要：介绍了离心压缩机常见密封发展历程、工作原理。重点阐述了干气密封运用现状及其发展趋势。并就密封发展现状做了简要分析。得出：干气密封和磁力轴承是未来密封发展重点方向。 关键词：磁力轴承 干气密封 压缩机 发展趋势 Abstract：Centrifugal compressor are introduced. The sealing principle，common development. Focusing on the dry gas seal application status and development trend. And a brief analysi
2、s of the development status of seal. Draw：dry gas seal and magnetic bearing is a key point of the development direction of the sealing the future. Key words：Magnetic bearing dry gas seal compressor sealing developing trend 密封系统是机械设备运行的基本保障，它能有效隔离各种介质防止可燃气体、润滑油等介质泄漏或互窜产生危险。现在密封技术已由传统迷宫密封、浮环密封、机械接触式密封
3、发展到非接触式干气密封、磁力轴承1。本文就几种常见密封做简要介绍。 一、迷宫密封 迷宫型密封是压缩机内常用密封，如轮盖、定距套和平衡盘都有运用。其原理为：高压气体通过密封齿和轴的间隙进行节流速度增加，压力能转化为动能。接着气体进入空腔中迅速膨胀放热加热气体本身，动能又转化为热能循环往复实现密封。而且随着流动气体比热容不断增加，通过间隙的速度也会不断加快，因而越到下游经过一个齿的压力降低得越多。迷宫密封就是利用节流现象来减少泄漏量的作用2。 二、浮环密封 浮环密封是由径向和轴向密封组合的混合密封，它是从固定套筒式油封发展而来的。在实际应用中常出现在压缩危险性工艺气体的离心压缩机上。主要原理为密封
4、油高压注入密封室，一路经高压环和轴之间的间隙流向高压侧，由于转子的高速旋转使浮环间隙形成油膜。封住工艺气；另一路则由低压环与轴之间的间隙流出3。通过密封油的隔离作用，使设备实现对大气环境的介质/零泄漏 0 密封功能。 三、机械接触式密封 机械接触式密封相对于浮环密封泄漏率更小，润滑和控制系统更简单，操作更方便。但投资成本相对较高。机械接触式密封主要由由端面密封（动环、静环等零件组成） 、浮动减压碳环、弹簧加载装置（弹簧和带有梳齿密封的弹簧座）以及辅助密封圈等部件组成，为了带动动环还设有驱动销。动环和静环端面光洁而平直，在弹簧力的作用下，互相紧贴，并作相对旋转运动。端面之间保持一层薄薄的油膜，将
5、工艺气封住，这也是一种动密封4。 四、干气密封 干气密封工作原理是利用流体静力和流体动力的平衡实现的5。干气密封是由动环、静环、弹簧、密封圈、弹簧圈和轴套组成如图 1。动环面上加工有一系列的螺旋形流体动压槽并经过特殊的抛光处理，平面度和光洁度都很高。运转时，气体随环旋转由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高6。在该压力作用下，动环与静环之间的密封面被推开，流动的气体在密封面间形成一层很薄的气膜，阻塞泄漏间隙达到非接触式密封目的7。 五、磁力轴承 现阶段无液介入的压缩机组的密封技术成为研究重点方向。密封和轴承是湿式压缩机组中两个主要涉及
6、液体的关键环节，干气密封和磁力轴承的出现很好地解决了这两个技术难点。离心压缩机一般需要两个径向轴承来支撑转子，一个推力轴承来限制转子的轴向移动。在湿式机组中，这些轴承一般用油进行润滑，而磁力轴承通过磁力作用使旋转轴浮起来，无须使用油润滑。20 世纪 80 年代，就在干气密封获得广泛应用的同时，也开始使用磁力轴承8。但磁力轴承的使用尚未普及。 六、结语 通过干气密封和磁力轴承的成功应用，真正意义上的干式（无油）离心压缩机成为可能。但是当前国内众多的压缩机中仍是采用油液润滑的湿式轴承，此时一般需在轴承和干气密封之间单独设置隔离密封，以防止轴承润滑油进入密封端面及工艺介质。目前，干气密封在离心压缩机
7、轴端密封中获得了广泛应用，基本上新机组都采用干气密封这一新技术。 参考文献 1黄钟岳，王晓放.透平式压缩机M.北京：化学工业出版社，2004. 8. 2朱高涛，刘卫华.迷宫式压缩机的泄漏特性分析J.流体机械，2006，11（35） 3张益宏，陆社萍，张德华.GB101 离心压缩机浮环密封技术J.压缩机技术，2002，2（12） 4李吉宏，王为民.压缩机密封技术及其发展趋势J.压缩机技术2010，5 5刘培军，杨默然.干气密封在离心压缩机中的应用J.油气储运，2007，26（7） 6李吉宏，王为民.压缩机密封技术及其发展趋势J.压缩机技术，2002，12（5） 7王玉军.干气密封工作原理及结构布置J.工程技术2011，16（9） 8彭旭东，杨慧霞，于恒聚.机械密封的新技术及其应用J.石油化工设备技术，2001，22（1）. 作者简介：王恒卓（1968） ，男， （汉族） ，安徽肥东，工程师，本科，2008 年毕业于长江大学石油工程专业，现在湖北 500 万方/天 LNG 工厂国产化示范工程从事安全设备管理工作。
