压缩机用干气密封的控制系统

百科 2024-11-05 19:52 广东

一、单端面干气密封的控制系统

单端面干气密封在结构上只采用一对密封环，它适用于工艺气少量泄漏到大气中无任何危害的工况，如二氧化碳，单端面干气密封系统如图13-25所示。密封气一般选用压缩机出口气，经过滤组件过滤达到1um 精度，然后通过密封气控制组件调节流量后进入密封腔室。密封气大部分经迷宫后进入机内，其作用是阻止机内工艺气向外扩散污染密封端面，影响密封正常运行。部分密封气经密封端面泄漏，经泄漏检测组件监测压力和流量后放空。隔离气一般选用压缩空气或氮气，经气体过滤组件和隔离气控制组件后进入隔离气腔室（两迷宫间），一部分经轴承箱放空，用来阻止润滑油入干气密封，另一部分与干气密封泄漏气混合后引至安全地点放空，可阻止泄漏的工艺气污染润滑油。在各种干气密封系统中，隔离气的设计形式及功能基本一样。

二、双端面干密封的控制系统

双端面干气密封在结构上采用两对密封摩擦环，适用于工艺气为不允许泄漏到大气中的危险气体，但允许阻封气（如氮气）少量泄漏到工艺气中的工况。双端面干气密封的控制系统如图13-26所示。密封气（一般为氮气）经气体过滤组件过滤后分为两部分：一部分经缓冲控制组件限流后进人缓冲气腔，称作缓冲气，这部分气体经迷宫后全部进入机内，其作用是阻止机内工艺气向外扩散污染密封端面，影响密封正常运行；另一部分经泄漏监测组件进入主密封腔，称作主密封气，主密封气全部经端面形成气膜，对端面起润滑、冷却作用，向内侧泄漏的主密封气和缓冲气混合进入机内，向外侧泄漏的主密封气和隔离气混合放空。

双端面干气密封中，主密封气全部通过端面泄漏，其流量由密封的运行状况决定，也就是说，主密封气的流量反映了端面的运行状况。因此，泄漏监测组件安装在主密封气的进气管线上。双端面干气密封中，主密封气腔与缓冲气腔压差既是双端面干气密封正常运行的主要条件，同时，它又是密封运行状况的反映。正常时，此压差应该大于0.2MPa，如果它低压报警（小于等于0.05MPa) 时，而泄漏监测组件检测到的流量又高位报警，则密封一定已经损坏；如果它低压报警，而泄漏监测组件检测到的流量正常，则密封正常，密封气源压力偏低。因此，当主密封气腔与缓冲气腔压差低压报警时应检查密封气源压力，低压报警时就应停车检查密封。

密封气还可选用氢气、甲烷、乙烯等不易结焦或析碳的气体，此时，为满足环境保护的需要，放空口应接至放火炬管线，隔离气控制组件应选用图13-21的压力控制方案。密封气压力变化较大时，可在过滤组件之后加上图13-23所示控制组件。

三、串联干气密封的控制系统

串联干气密封在结构上采用两套或更多套密封环，按照相同的方向首尾相连而构成的。通常情况下采用两级结构，第一级主密封承担全部或大部分负荷，而另外一级作为备用密封不承受或承受小部分压力，当一级密封失效时，第二级密封可以起到辅助安全密封的作用。串联干气密封又可分为不带中间迷宫密封和带中间迷宫密封两种形式，从密封系统看，就是带与不带二级进气。

1、不带中间迷宫的串联干气密封控制系统

这种密封适用于允许少量工艺气泄漏到大气的工况。密封气一般选用压缩机岀口气，经气体过滤组件、密封气控制组件后进入一级密封腔，其中大部分进人机内，很少部分经一级密封泄漏。泄漏气中大部分进入火炬，另一小部分作为二级密封气，泄漏后放空，如图13-27所示。

2、带中间迷宫的串联干气密封控制系统

这种密封适用于既不允许工艺气泄漏到大气中，又不允许阻封气进入机内的工况，用于酸性、腐蚀性或易燃、易爆、危险性大的介质气体，可以做到完全无外漏。如氢气、硫化氢含量较高的天然气压缩机、乙烯、丙烯压缩机等。所用气体除用工艺气本身以外，还需另引一路氮气作为二级密封气，通过中间迷宫以阻止一级密封泄漏气进入二级密封腔，如图13-28所示。一般情况下，主密封的隔离气与二级进气均选用同一气源（氮气）。串联干气密封正常运行的主要条件是确保有一定量的一级密封气往机内反冲，阻止机内气体往外扩散污染密封。串联密封运行状况的监测主要通过放火炬管线压力和流量，当压力和流量均大于报警值时说明一级密封存在问题；当压力和流量均低于报警值时说明二级密封存在问题。

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