离心压缩机干气密封技术(三)
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干气密封的污染
污染的影响
污染源
工艺气 在启动或停车过程中携带的固体或液体 密封气 管道剥落、液滴
固体颗粒
损伤密封表面 影响副密封O型圈的性能 限制轴向运动 影响密封, 即, 在O型圈与弹簧座平衡直径间形成间隙
污染的影响
污染通道
密封气 工艺气污染
液体
密封面间粘性剪切产生热量 密封间隙不稳定，可能导致端面接触 在副密封O型圈处产生“粘合效应”
轴承润滑油
过多的O型 圈润滑脂
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污染的影响
密封故障诊断
固体颗粒
高泄漏 密封卡滞表现在泄漏量高 密封灾难性失效
密封表现正常, 如果:
泄漏量小于或等于其保证值 泄漏量在一个值附近循环 泄漏量稳定，偶尔出现峰值，但小于报警值
液体
泄漏量漂浮不定 比正常泄漏量低 液体在流量计中冷凝 密封灾难性失效
干气密封污染
固体或者液体颗粒进入密封腔将降低密封性能。 密封性能的降低将最终导致动静环间的流体膜不稳定，引起密封动压开启 力的减小。 密封动压开启力减小可能会导致密封灾难性的失效。
干气密封污染
工艺气侧内弹簧座表面的 固体颗粒污染
工艺气中氯化物的腐蚀
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干气密封污染
干气密封污染原因
干气密封污染主要是由于在密封腔中没有足够品质和压力要求的气体。 碳氢化合物在密封表面结焦 在 正 常运行时，经处理后的气体通常是干燥和不含颗粒的(API614和 API617要求)，将为密封提供一个好的工作环境。 在启动和滞止阶段，由于工艺气体没有被加热和过滤，这些未被处理的 密封气就会引起有害的密封污染.
碳氢化合物在密封内部结焦
动态运行＝正向的密封气流动
外部气源
机器静止＝没有密封气流
过滤器
过滤的工艺气
过滤器
工艺气
FI FI
正常动态运行条件下，密 封气流通路径
FI
FI
没有密封气流动，导致密封破坏性的 污染
没有过滤的工艺气从压缩机 流到密封腔
工艺气 过滤的工艺气体流入压缩机
密封被不洁净的工艺气污染
滞止条件
在启动时导致密封卡滞
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气相分析
Typical Export Compressor Gas Analysis
Phase Diagram
密封气要求
确保不形成冷凝物的气体最低温度值 （高于露点线20℃）
120
洁净&干燥－无固体&液体 正压/流动 露点温度之上
Dew Line
100
Buble Line Expansion From 81 Bar(a), 85°C Expansion From 81 Bar(a), 65°C
Pressure, Bar(a)
80
Expansion From 81 Bar(a), 45°C Expansion From 81 Bar(a), 25°C Expansion From 81 Bar(a), -5°C
60
40
20
0 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Temperature,°C
标准系统的局限性
压缩机运行状态－变化范围很宽 瞬时状态－启车和停车 静止状态 由于工艺参数的变化（入口&出口压力/温度） 压缩机转速的变化 密封气源的变化
控制&监测
标准系统－洁净&干燥的密封气源
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预处理过滤器
预处理过滤器
液体分离模块
消除液体进入密封腔
液体分离模块 提供无液密封气 更大的液体收集腔 通过液位变送器连续监测液位 可以提供自动排液 压差变送器监测凝聚式滤芯压差 复线布置便于在线更换滤芯 可以加到现有的干气密封控制系统中 51
气体增压器
阻止未过滤的气体进入密封腔
Supply clean gas to seals and inboard labyrinth when compressor is shutdown, during start-up and settleout condition. By fitting the standard booster system the clean gas supply to the seals can be ensured as long as the seals are pressurized.
气体增压器
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幻灯片 57 51
5233, 2006-6-8
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气体加热系统
气体加热模块
气体调节单元
提供无固体液体的密封气 防止未经过滤的气体进入密封腔 防止水和物形成
阻止水和物的形成
保持密封气温度高于露点温度
气体调节单元很容易添加到现有的干气密 封控制系统中
气体调节单元
气体调节单元
加热器（系统可选项）可加热密封气，以 消除密封处气体膨胀引起的冷却效应。 系统因此消除了密封的主要污染源，可使 密封寿命加倍。 气体调节单元很容易加入到现有的干气密 封控制系统中。
在机组开车或停车阶段，为密封和机内迷宫提供 洁净的气体。 防止碎屑或液体进入密封端面 配置标准的增压系统，可以保证只要密封带压就 有洁净气体供给密封。
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气体调节单元
最完善的系统
John Crane Singapore - CoE for Systems
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