干氣密封結(jié)構(gòu)與原理綜述

1、干氣密封原理與結(jié)構(gòu)干氣密封原理與結(jié)構(gòu)干氣密封原理與結(jié)構(gòu)干氣密封原理與結(jié)構(gòu)干氣密封定義干氣密封簡史干氣密封基本結(jié)構(gòu)干氣密封原理幾種干氣密封形式PCL804干氣密封 干氣密封定義干氣密封定義 是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封的一種新型軸端密封，屬于非接觸密封。 干氣密封干氣密封即“干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封”-Dry Running gas seals干氣密封簡史干氣密封簡史 干氣密封是20世紀(jì)60年代末期在氣體動(dòng)壓軸承的基礎(chǔ)上通過對機(jī)械密封進(jìn)行根本性改進(jìn)發(fā)展起來的一種新非接觸式密封。 實(shí)際上主要就是通過在機(jī)械密封動(dòng)環(huán)上增開了動(dòng)壓槽以及隨之相應(yīng)設(shè)置了輔助系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)密封端面的非接觸運(yùn)行。 英國的約翰克蘭公司于70年

2、代末期率先將干氣密封應(yīng)用到海洋平臺的氣體輸送設(shè)備上并獲得成功。 干氣密封最初是為解決高速離心式壓縮機(jī)軸端密封問題而出現(xiàn)的，由于密封非接觸式運(yùn)行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，特別適合做為高速高壓設(shè)備的軸端密封。 干氣密封基本結(jié)構(gòu)靜環(huán)動(dòng)環(huán)組件（旋轉(zhuǎn)環(huán)）副密封O形圈靜密封彈簧彈簧座（腔體）典型的干氣密封結(jié)構(gòu)干氣密封基本結(jié)構(gòu)干氣密封基本結(jié)構(gòu)干氣密封原理 隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，氣體被向內(nèi)泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段無槽區(qū)稱為密封壩。密封壩對氣體流動(dòng)產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力。 該密封壩的內(nèi)側(cè)還有一系列的反向螺旋槽，這些反向螺旋槽起著反向泵送、改善配合表面壓力分布的作用，從而加大開啟靜環(huán)與動(dòng)環(huán)

3、組件間氣隙的能力。 反向螺旋槽的內(nèi)側(cè)還有一段密封壩，對氣體流動(dòng)產(chǎn)生阻力作用，增加氣體膜壓力。 干氣密封原理受力分析 配合表面間的壓力使靜環(huán)表面與動(dòng)環(huán)組件脫離，保持一個(gè)很小的間隙，一般為3微米左右。當(dāng)由氣體壓力和彈簧力產(chǎn)生的閉合壓力與氣體膜的開啟壓力相等時(shí)，便建立了穩(wěn)定的平衡間隙。 干氣密封原理 閉合力Fc，是氣體壓力和彈簧力的總和。開啟力Fo是由端面間的壓力分布對端面面積積分而形成的。在平衡條件下Fc=Fo，運(yùn)行間隙大約為3微米。干氣密封原理 如果由于某種干擾使密封間隙減小，則端面間的壓力就會(huì)升高，這時(shí)，開啟力Fo大于閉合力Fc，端面間隙自動(dòng)加大，直至平衡為止。干氣密封原理 如果擾動(dòng)使密封間隙

4、增大，端面間的壓力就會(huì)降低，閉合力Fc大于開啟力Fo，端面間隙自動(dòng)減小，密封會(huì)很快達(dá)到新的平衡狀態(tài)。干氣密封原理 這種機(jī)制將在靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組件之間產(chǎn)生一層穩(wěn)定性相當(dāng)高的氣體薄膜，使得在一般的動(dòng)力運(yùn)行條件下端面能保持分離、不接觸、不易磨損，延長了使用壽命。干氣密封結(jié)構(gòu)形式單端面干氣密封單端面干氣密封：適用于少量工藝氣泄漏到大氣中無危害的工況 干氣密封結(jié)構(gòu)形式串聯(lián)式干氣密封串聯(lián)式干氣密封：適用于允許少量工藝氣泄漏到大氣的工況 干氣密封結(jié)構(gòu)形式帶中間進(jìn)氣的串聯(lián)式干氣密封帶中間進(jìn)氣的串聯(lián)式干氣密封：適用于既不允許工藝氣泄漏到大氣中，又不允許阻封氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)的工況。干氣密封結(jié)構(gòu)形式雙端面干氣密封雙端面干氣密封：適用于不允許工藝氣泄漏到大氣中，