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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)械密封動環(huán)上增開了動壓槽以及隨之相應(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,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)表面與動環(huán)組件脫離,保持一個很小的間隙,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,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升高,這時,開啟力Fo大于閉合力Fc,端面間隙自動加大,直至平衡為止。干氣密封原理 如果擾動使密封間隙
4、增大,端面間的壓力就會降低,閉合力Fc大于開啟力Fo,端面間隙自動減小,密封會很快達(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,
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