博格曼公司干氣密封課件

博格曼公司干氣密封

博格曼公司干氣密封

Milestones1986 StartofDGS-DevelopmentatBurgmann1988 FirstReference1989 FirstbidirectionalDGS1992 Hard/HardFacematerials(DLC-coating)1996 Non-ElastomerPDGS(200bar) 1999 Non-ElastomerPDGS(350bar) Non-ElastomerPDGS(-170°C)2003 Non-ElastomerPDGS(450bar)2004 Non-ElastomerPDGS(550bar)2005 LargestbidirectionalPDGS(shaft355mm)MilestonesReferencesBiggestshaftsize: 350mmGELNGrefrigerantcompressorHighestspeed: 45633rpmMANTurboIntegrallygearedcompressorHighestpressure: 220...300barSiemensNaturalgasstoragecompressorLowesttemperature: -170°CAtlasCopcocompander,LNGreliquefactionprocessReferencesBiggestshaftsize:OEM廠商OEM廠商帶有中間迷宮密封的串聯(lián)

干氣密封結構

詳細技術說明帶有中間迷宮密封的串聯(lián)

干氣密封結構詳細技術說明壓縮機干氣密封基本結構壓縮機干氣密封基本結構

?低能量消耗能耗低于1KW?無磨損干氣密封為非接觸密封（端面分離的間隙大約為3－5μm）

?不需要密封油系統(tǒng)無油污染

?減少氣體泄漏干氣密封的優(yōu)勢

干氣密封的優(yōu)勢博格曼干氣密封DGS獨有的特性?端面槽形技術博格曼制造為一個創(chuàng)意性可變式槽深，可再生的開式槽，在瞬變的情況下，可提供更好的性能。單向V形槽的壓力形狀在

p=o單向V形槽

博格曼干氣密封DGS獨有的特性?端面槽形技術單向V形槽的?可用單向的V形槽和雙向的U形槽無論是工況要求，還是用戶的選擇方便的需求，博格曼都可以提供用于單向和雙向旋轉的DGS。

氣體進入單向V型槽氣體進入GAS雙向U型槽槽深變化（三維槽）機械加工方式開放式,最大槽深與外徑有關光滑弧線可維修、重復加工增壓效果好?可用單向的V形槽和雙向的U形槽氣體進入單向氣體進入GAS雙脫開(lift-off)——與壓力、速度的關系速度壓力脫開接觸0,6to1,2m/s5bar0m/s0bar脫開(lift-off)——與壓力、速度的關系速度壓力單向槽的形狀比較Burgmann帶斜度的三維V型槽單向槽的形狀比較Burgmann?高級的端面材料技術博格曼開發(fā)的動、靜環(huán)材料組對，在整個操作區(qū)，提供完善的特性和高的可靠性。-博格曼干氣密封的動靜環(huán)，僅用碳化硅---鉆石面碳化硅。

?高級的端面材料技術密封面優(yōu)點允許啟動/停機時的短暫干運行密封面有堅硬的鉆石面涂層極好的耐化學腐蝕性能無壓燒結碳化硅，不含金屬基不易變形性能熱膨脹因素小(4x10-6/K).離心力小材料密度小(3,1kg/dm3)高硬度彈性模量較大(420GPa)熱應力小熱導系數大(100-125W/mK)密封面優(yōu)點允許啟動/停機時的短暫干運行密封面有堅硬的鉆石

密封面材料數據表

密封面材料數據表端面材料組對硬對硬組對

噴有鉆石涂層硬對硬端面組對帶來如下利益：1、

由于它們非常高的彈性模量如：（360~420KN/mm）受高壓的時候，兩個端面的變形保持在最小?，F在的設計，已經能保證維持壓力的能力超過450bar。2、

由于碳化硅良好的熱傳導，在靜環(huán)前后之間的溫度梯度幾乎被消除。在端面間溫度的增加的影響下，端面之間間隙外形無變化。3、

與碳石墨相比，碳化硅是一個無氣孔且致密的材料。水蒸汽不能被吸收，也不能滲入材料內。碳化硅模型環(huán)制造出來，材料的殘余應力沒有或可被忽略，而碳石墨加工后有殘余壓力。使用碳化硅環(huán)作端面的益處是：---用做備件或在集裝式備件中---長期儲存保持平坦不變形。

---此外在沒有任何檢查和保證的情況下，它們能被安裝，DGS將帶著它具有創(chuàng)意的特性進行操作。端面材料組對硬對硬組對

噴有鉆石涂層硬對硬端面?動環(huán)的扭矩傳遞博格曼用一可靠的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中就是在動環(huán)上不用開各種溝槽或對表面處理。

Brugmann?動環(huán)的扭矩傳遞Brugmann

動環(huán)的扭矩傳遞

扭矩傳遞和調心：?在動環(huán)內徑傾斜的纏繞彈簧。?在動環(huán)背部和杯型槽的立式墻之間的支承面，圍繞著動環(huán)。動環(huán)的扭矩傳遞動環(huán)的扭矩傳遞彈簧

公差帶

未加載

正常加載

最大加載

力加載

%

動環(huán)的扭矩傳遞彈簧公差帶未加載 正常加載 最大?使用者友好的設計為了用戶安裝容易，博格曼已開發(fā)出一個調中密封系統(tǒng)，它組裝為一個集裝式密封安裝到壓縮機上，不用任何特殊的工具。

BurgmannO型圈定心?使用者友好的設計BurgmannO型圈定心帶有中間迷宮密封的串聯(lián)干氣密封結構說明?集裝式

干氣密封被組裝為集裝式，以便能象一個完整的集裝單元一樣被安裝和拆卸。正常安裝時，不用夾具和特殊工具，且拆卸容易。

?安全可靠性串聯(lián)式干氣密封可看作是兩套干氣密封按照相同的方向首尾相連而構成的。第一級（主密封）密封承擔全部負荷，而另外一級作為備用密封不承受或承受小部分壓力降，當主密封失效時，第二級密封可以起到輔助安全密封的作用，可保證工藝介質不大量向大氣泄漏。。為了防止油從軸承側進入到干氣密封造成工藝氣體污染，集裝密封提供一個第三級隔離密封。帶有中間迷宮密封的串聯(lián)干氣密封結構說明?集裝式帶有中間迷宮密封的串聯(lián)干氣密封結構說明?反向旋轉

在應用博格曼干氣密封為單向V形槽時，反向應被避免。?空氣靜態(tài)啟離

對于單向V形槽，端面啟離出現在壓力大約為5bar時。?空氣動態(tài)啟離對于單向V形槽，由于槽的順時針或逆時針起泵送作用，因此端面啟離大約出現在圓周轉速為0.6m/s時。帶有中間迷宮密封的串聯(lián)干氣密封結構說明?反向旋轉普通密封輔助元件劣勢在高壓密封中的輔助密封元件必須避免的難題，如：

l

擠出l

降壓爆裂l

低溫l

耐化學腐蝕普通密封輔助元件劣勢先進的密封輔助元件

對于高壓工況,博格曼輔助密封不僅僅是PTFE元件。

我們用一個PTFE與碳化鎢的組合材料制成的輔助密封，在軸套上安裝動態(tài)密封元件的區(qū)域和支撐/抗擠出環(huán)均為碳化鎢材料。擠出 PTFE收縮先進的密封輔助元件

對于高壓工況,博格曼輔助密封不僅僅是P用戶友好的設計在博格曼總部研制開發(fā)和試驗干氣密封已經證明，由橡膠材料調心是在所有的情況下等于或優(yōu)于公差帶。也就意味著允許不用任何特殊工具就可以實現在壓縮機中安裝干氣密封。所有調心和輔助密封元件被安裝在深槽內，保證了所有輔助密封和/或調心裝置在安裝期間不被推出。另外地,達到了調心結果卻不用膠合和/或焊接任何元件，膠合/焊接經常會發(fā)生因機械作用、化學反應或老化的時導致輔助密封件發(fā)生失效?？窟B續(xù)彎曲的纏繞彈簧調整方式提供給動環(huán)一個良好位置和扭矩傳遞。裝配在深槽內，不存在安裝其它元件期間發(fā)生調心元件擠出現象。用戶友好性設計，99％情況中，密封能在一個地方博格曼服務中心維修或再加工，應急的情況下，可在現場維修。用戶友好的設計在博格曼總部研制開發(fā)和試驗干氣密封已經證明，由博格曼干氣密封氣體輔助系統(tǒng)SMS博格曼干氣密封3個主要的功能:過濾緩沖氣體調解緩沖氣體監(jiān)控密封的運行情況簡單而方便的操作無需特別的維護和保養(yǎng)3個主要的功能:VentFOPDCVPIPDISHPISHFOPISLN2/AirFISL__________________________________________N2FIoptional__________________________________________PCVoptionalMichaelSattler,DryGasSealDivision,07/1998Dischargeorahigherstageofthecompressormax.100°CFlareFISL__________________________________________FilterunitFilterunitVentFOPDCVPIPDISHPISHFOPI密封氣－來源壓縮機出口氣體壓縮機段間氣體外部氣體密封氣－來源壓縮機出口氣體密封氣－質量

密封氣過濾–

小于3um

(過濾)溫度應至少高于露點溫度10℃以上 (保溫/蒸汽伴熱或電加熱)密封氣無液

(凝聚式或Knockout預處理過濾器)密封氣－質量密封氣過濾–小于3um密封氣－控制保持與平衡管的壓差在0.3barg以上。

(壓力控制)保持機內迷宮間隙最大時最小氣流速度為5m/s。

(流量控制)壓力與流量的組合控制

(壓力控制+流量控制)防止未過濾的氣體進入密封腔密封氣－控制防止未過濾的氣體進入密封腔密封氣–

壓力控制PDIT取自壓縮機平衡管取自密封氣進氣管差壓遠傳P平衡差壓控制器

-DCSP密封P密封P密封>P平衡壓差△p=P密封-P平衡=0.3Barg(最小)差壓控制閥PI-1FI-2FI-1流量計(可選)從過濾器來的密封氣密封氣–壓力控制PDIT取自壓縮機平衡管取自密封氣進氣密封氣–

壓力控制P平衡P密封P密封P密封>P平衡壓差△p=P密封-P平衡=0.3Barg(最小)PI-1FI-2FI-1示例:P吸氣:20barg，40℃P排氣:40barg，70℃P平衡:20bargP密封:20.3barg，70℃FI-1&FI-2處流量=一級密封泄漏量(@20.3barg&70℃)+通過壓縮機迷宮的泄漏量(@20.3barg(0.3bar壓差)&70℃，9000rpm)P吸氣P排氣9000rpm流量計(可選)密封氣–壓力控制P平衡P密封P密封P密封>P密封氣–

流量控制PI-1PDI顯示/開關/遠傳來自壓縮機出口氣體/外供氣體FI-2FI-1球閥或針閥調節(jié)流量FI–

流量計監(jiān)測密封氣流量調節(jié)流量控制閥保證迷宮處氣流速度至少5m/s密封氣–流量控制PI-1PDI顯示/開關/遠傳來自壓縮機密封氣–

流量控制P平衡P密封P密封P密封>P平衡FI-2FI-1示例:P吸氣:20barg，40℃P排氣:40barg，70℃P平衡:20bargP密封:20.3barg，70℃FI-1&FI-2流量=一級密封泄漏量(@20.3barg&70℃)+通過壓縮機迷宮的泄漏量(@流向機內的平均氣流速度不小于5m/s)P吸氣P排氣9000rpm密封氣–流量控制P平衡P密封P密封P密封>P密封氣–

流量控制必須保持足夠的密封氣壓力，確保壓縮機工

作時通過最小間隙處向機內的平均氣流速度

不小于

5m/s，以防止工藝氣向外的擴散。

保持充足的密封氣流量。

保持正壓以防壓縮機腔體內未過濾的

工藝氣體流向密封腔

P平衡P密封P密封P密封>P平衡FI-2FI-1P吸氣P排氣密封氣–流量控制P平衡P密封P密封P密封>P密封氣–

壓力&流量控制PDIT取自壓縮機平衡管取自密封氣進氣管差壓遠傳P平衡差壓調節(jié)器

-DCSP密封P密封P密封>P平衡△p=P密封-P平衡=0.5to0.7Barg差壓調節(jié)閥PI-1FI-2FI-1流量調節(jié)閥密封氣–壓力&流量控制PDIT取自壓縮機平衡管取自密封氣–

監(jiān)測流量顯示

監(jiān)測密封氣流量

試車過程中可以采用差壓報警（低報）

當密封氣壓力降低時報警差壓報警（高報）監(jiān)測密封氣過濾器或凝聚式預處理過濾器可選壓力顯示－密封氣供氣壓力&PDCV后壓力溫度顯示－密封氣溫度密封氣–監(jiān)測流量顯示一級泄漏/放空在所有工況下，包括密封失效，以一種安全和可接受的方

式來處理密封氣的泄漏。保持高于火炬線的正壓力。防止從火炬線來的反壓。監(jiān)測一級密封的運行狀態(tài)。在密封失效時產生停車信號。一級泄漏/放空在所有工況下，包括密封失效，以一種安全和可一級泄漏/放空PI-5FI-4到火炬P火炬PI-6FI-5PT-2PT-1高高聯(lián)鎖LHL高報P泄漏P泄漏高高聯(lián)鎖高報ROROP泄漏>

P火炬一級泄漏到火炬FI-4&5,一級密封泄漏量RO-在排放線產生背壓PI-5&6,壓力顯示，監(jiān)測一級泄漏壓力PT-1&2，壓力遠傳，提供4～20mA信號到DCS.泄漏高報警泄漏高高報，壓縮機聯(lián)鎖HHH一級泄漏/放空PI-5FI-4到火炬P火炬PI-6FI一級泄漏控制PI-5FI-4到火炬PT-1HLP泄漏高高聯(lián)鎖高報RO限流孔板：根據正常泄漏量確定孔板尺寸當泄漏量快速增長時產生背壓流量計：測量正常流量監(jiān)測密封流量流量高/低報警止回閥：防止反壓確保流動方向壓力遠傳：密封泄漏較大時高報密封失效時高高報聯(lián)鎖一級泄漏控制PI-5FI-4到火炬PT-1HLP泄漏高高聯(lián)緩沖氣系統(tǒng)提供工藝氣與環(huán)境之間的有效隔離帶中間迷宮的串聯(lián)布置方式采用降低一級密封的泄漏濃度緩沖氣應為惰性氣體（通常為氮氣）緩沖氣源必須可靠緩沖氣質量應與密封氣一樣緩沖氣含氧濃度應小于10％緩沖氣系統(tǒng)提供工藝氣與環(huán)境之間的有效隔離緩沖氣應為惰性氣體緩沖氣–

系統(tǒng)

（帶中間迷宮的串聯(lián)）PIFIHLP緩沖FI,

二級密封緩沖氣流量PI,

緩沖氣壓力顯示二次放空工廠氮氣氮氣過濾器P火炬PIFI-5