1、熱烈歡迎各位領導專 家、新 老 朋 友蒞 臨 指 導 ！1天津新技術產業園區鼎名密封有限公司 公司成立于1996年，是國有控股的有限責任公司，是目前國內唯一完全利用自己的知識產權專門生產危險性氣體的大型高速透平壓縮機的高參數、高性能軸端密封及其測控系統的高新技術企業。公司匯集了以流體密封技術專家王玉明教授為代表的大批高素質科技和管理人才（包括3名博士、5名碩士；十幾名高工），致力于高新技術流體密封產品的研究開發、推廣應用和技術服務，其產品以高參數、微泄漏、長壽命、節能和環保的特點迄今已成功地應用在煉油、化工等行業179多臺大型關鍵機組上。 2技術特點 公司歷來注重技術創新，在技術上從來不走測繪

2、仿制國外進口產品的技術路線，而是大膽創新，先后獲得11項中國專利和1項美國專利（還有1項美國專利在審理中），其主導產品包括干氣密封、油膜機械密封、螺旋浮環密封、泵用和釜用干氣密封等。公司干氣密封項目獲2001年度天津市科技進步一等獎和2002年度國家科技進步二等獎，另有多項成果分別獲得國家技術發明四等獎、省部級科技進步二等獎和技術發明二等獎。 3組織結構市場部：市場開拓、產品銷售、售后服務工程部：產品設計、試驗裝置設計研發部：新產品研發、關鍵技術攻關質量部：產品檢驗 、出廠試驗制造部 ：原材料采購、產品加工、發貨 綜合辦：人事、財務、資料46大機組軸封的最新進展1. 迷宮密封的發展（1） 直筒

3、密封與音速孔板結合的流量控制系統 （鼎名專利技術）（2）碳環密封2. 浮環密封的發展 螺旋浮環密封（鼎名專利技術，2002年度天津市技術發明二等獎） 單螺旋浮環密封、雙螺旋浮環密封3. 機械密封的發展油膜螺旋端面密封（鼎名專利技術）單端面油膜螺旋端面密封、雙端面油膜螺旋端面密封7碳 環 密 封9單 螺 旋 浮 環 密 封10雙 螺 旋 浮 環 密 封11油膜雙端面密封12油膜單端面密封13干氣密封典型結構14間 隙 正 常干 氣 密 封 的 特 性16間 隙 減 小17干氣密封的核心技術端面型槽技術核心技術之一英、美的John Crane公司干氣密封的槽形單向螺旋槽和雙向樅樹形槽德國Burgm

4、ann公司干氣密封的槽形單向V形槽和雙向U形槽Flowsever公司干氣密封的槽形雙向T形槽鼎名公司干氣密封的槽形單向的雙列螺旋槽和雙向的“王”字形螺旋槽19John Crane的動壓槽單向旋轉螺旋槽可雙向旋轉樅樹形槽單向旋轉的“V”形槽可雙向旋轉的“U”形槽可雙向旋轉的“T”形槽Burgmann 的動壓槽Flowserve 的動壓槽20鼎 名 單 向 旋 轉 槽 形鼎名公司倒八字和人字槽已獲中國發明專利已獲美國發明專利21鼎名可雙向旋轉槽形中國發明專利已授權美國專利申請在審理中查新報告結論:國內外均未發現2223動、靜環的變形及控制技術核心技術之二（1） 密封環熱傳導分析計算熱源：摩擦生熱、

5、攪拌熱（提高腔內介質溫度）散熱：密封環表面與介質的對流換熱、泄漏帶走熱量、金屬件熱傳導（2）密封環變形計算（力變形、熱變形）力變形：介質壓力、端面氣膜壓力、離心力（旋轉）、彈簧力等熱變形：材料受熱、不均勻（溫度梯度）(3) 結構優化目標： 密封面平行或微收斂(從高壓側到低壓側)。24雙端面干氣密封26雙動環雙端面干氣密封27串聯干氣密封+中間進氣29串聯+單端面3031雙端面系統圖32串聯系統圖33串聯+中間進氣系統圖34串聯+單端面系統圖（低壓）35雙端面干氣密封板式測控系統36串聯單端面干氣密封測控系統（低壓缸高壓缸）37干氣密封的試驗規范（API617）1. 動環超速試驗2. 旋轉組件動

6、平衡試驗3. 靜態試驗(不同壓力下泄漏量、扭矩)4. 動態試驗（最大密封壓力不同轉速下性能試驗、二級密封試驗、啟動停車試驗）5. 熱態下的靜壓試驗6. 目測檢查7. 確認試驗38干氣密封使用中應注意的問題1. 避免固體顆粒、臟物進入密封面(過濾、前置密封)2. 避免液體進入密封面（隔離氣、節流降溫）3. 單向旋轉密封避免反轉（非計劃停車）4. 避免反壓（串級密封火炬氣倒灌）39泵用干氣密封 一、前言1 離心泵等（泵軸旋轉）2 常用軸封型式（1） 填料密封：接觸式、功耗大、泄漏量大、維護工作量大（2） 機械密封：接觸式、功耗較大、有泄漏、使用壽命有限3 干氣密封（干運轉氣體潤滑機械密封）：密封非

7、接觸運轉、無摩擦和磨損、使用壽命長、摩擦功耗小404 主要特點（1） 與普通機械密封相比：密封面寬（包括槽區和壩區）、硬環（動環或靜環）端面開槽（2） 與高速透平壓縮機軸封用干氣密封相比：轉速低（動壓效應小）、徑向和軸向尺寸小（密封面窄、要求結構相對簡單）41二、核心技術與高速透平壓縮機用干氣密封相同，包括：1.密封動、靜環的變形及控制技術（有限元）2.端面型槽的設計、加工42三、材料1端面材料 WC，硬質合金 SiC，常壓燒結、反應燒結 浸銻碳石墨A 浸樹脂碳石墨B材料配對：硬軟，WC或SiC對A或B硬硬，SiC對SiC（含固體顆粒、高壓）43四、密封布置方式 根據介質類型、工藝要求和環境立

8、法要求選擇。1單端面密封（用于對環境無害氣體）（1）風機軸封主要用于風機中（一般采用梳齒密封、碳環密封）。 44單端面干氣密封圖452.作為安全密封（或稱備用密封）的干氣密封 （1）傳統機械密封干氣密封46（2） 傳統機械密封干氣密封緩沖氣 要求在正常操作過程中，一直供著緩沖氣473. 氣體阻封的雙端面密封 介質側靜環有一軸向限流環以防發生反壓484. 用于含固體顆粒介質的干氣密封 介質側密封摩擦端面的材料配對總是采用硬對硬型式。大氣側的材料配對根據被密封的介質壓力或者采用硬對軟或者采用硬對硬組合。 49雙端面干氣密封供氣系統可選配置：壓力開關（供氣壓力低報警） 帶報警開關的流量計（流量高報警

9、）50雙端面干氣密封的使用極限 滑動速度 Vg =25 m/s溫度 t =20-260 （取決于輔助密封材料）壓力 p1=真空25 bar51五、泵用氣體阻封雙端面密封使用注意事項 在啟動泵前，必須先通入阻封氣（壓力至少高于介質壓力2 bar）。同樣在泵停車時（如備用泵）也要通入阻封氣。泵在停車時，阻封氣的消耗量非常低，但在停車期間聚積的阻封氣不能排出來。這必須通過排氣來防止積聚過多的氣體，比較理想的是通過自動排氣閥來排放氣體。 ：密封腔壓力的確定軸向力平衡方式52泵用干氣密封應用實例一安慶化肥廠液氨泵軸封改造密封型式：雙端面干氣密封TM11A2002年7月運行，至今一直穩定工作參數（G310

10、1A/B）介質：液氨 溫度：-4（正常） 0（最高）流量：65m3/h（正常） 80m3/h（最大）入口壓力：0.435MPaA 出口壓力：1.755 MPaA工作轉速：2950rpm535455泵用干氣密封應用實例二蘭化公司化肥廠高壓氨泵軸封改造密封型式：串聯式干氣密封TM11D（全干氣式）2003年9月運行，至今一直穩定工作參數（P-101）入口溫度：39流量：105.63m3/h入口壓力：2.26MPa；出口壓力：22.27MPa正常轉速：7500rpm一級密封腔壓力：21bar（液氨）二級密封腔壓力：46bar（N2）5657向 下 泵 送 槽 區向 上 泵 送 槽 區2211266G

11、hrhQGhrdrdpprmmw+= 壩 區其中：G1、G2為尺寸相關的常數，h1為槽深。2211266GhrhQGhrdrdpprmmw+-=雙列槽密封面壓力分布一維分析方法58干氣密封特性分析有限元法密封面氣膜壓力求解 螺旋槽氣體密封的端面膜壓分布滿足Reynolds方程。在求解膜壓時，考慮穩定狀態，選取無量綱壓力則控制方程為 （1）59 對式（1）進行離散，利用常規的有限單元法進行分析，得到非線性方程組： （5）式中j =1,m；m為不同節點編號的總體節點數。 用NewtonRaphson法方程求解式（5），一般5-6次即可達到10-5-10-6的相對或絕對精度。求解時加入邊界條件（2）

12、-（4），就可得到螺旋槽密封的端面壓力分布P 。給定一個膜厚h，可求出端面膜壓分布P，計算出對應的氣膜開啟力Fo 。根據Fo=Fc ,可求出密封的工作點ho 。60所滿足的邊界條件： （2）（3）周期性條件：對于任何 均有 （4）,，61密封特性計算 (1) 閉合力 式中B2為密封平衡比（即面積比）， ； （2）開啟力 （3）端面摩擦力 Pa 為大氣壓。62 （4）端面摩擦系數 （5）端面摩擦功耗 （6）內徑處泄漏量 將計算結果換算為標準狀態。 （7）氣膜剛度 63鼎名公司試驗裝置4個試驗臺，二、三、四號臺P=30MPa, n=20000r/min64動平衡試驗室65鼎名公司專利技術66676

13、86970技 術 水 平天津科委鑒定結論： 根據該項目鑒定委員會的鑒定意見， 該項目采用了發明專利下游泵送雙列螺旋槽端面密封技術,“該技術為國際首創” ，達到了“國際先進水平”；并且打破了外國壟斷，填補了國內空白，處于國內領先地位。中國石油化工集團公司鑒定結論： “該技術整體上屬國際先進水平”，“技術成熟可靠，投資遠低于國外同類產品，經濟效益顯著，建議在石化行業中推廣應用”。71已獲支持和獎勵1999年獲科技部技術創新基金支持2000年獲天津市重大科技攻關項目支持2001年列入國家級重點新產品2001年獲天津市科技進步一等獎2001年獲國家級火炬計劃項目支持2002年度天津市技術發明二等獎20

14、02年度國家科技進步二等獎（干式氣體密封項目）727374757677鼎名公司大機組密封產品的優勢技術優勢 全部具有自主知識產權，十多項中國專利和一項美國專利（還有一項美國專利在審理中）。人才優勢 技術帶頭人王玉明教授，2003年中國工程院院士正式候選人，順利通過一審;3名博士，5名碩士，十幾名高工，60具有中級職稱，有一批高素質的現場服務工程師隊伍。經驗優勢 總業績179臺；干氣密封125臺，最高壓力9.0MPa，轉速15000rpm，涉及的機組類型多（石化行業90的大機組類型）。7879鼎名公司干氣密封業績增長趨勢圖80技 術 學科干式氣體密封技術是涉及多學科的高難度技術，其所涉及的學科包

15、括： 流體力學（流體動壓槽的型式及特性） 固體力學（脆性材料的強度，熱變形及力變形） 動力學（動、靜環之間在高速下的追隨性） 熱力學（發熱） 傳熱學（冷卻） 材料學（硬質合金、精密陶瓷、特種橡膠、精密合金） 精密加工（微米和亞微米級） 特種工藝（在超硬材料上刻動壓槽） 試驗技術（高速高壓試驗臺） 自動測控系統（測量、控制、報警、連鎖） 工業應用技術和可靠性技術（工況復雜及高風險性）81已經應用的業績第一臺干氣密封在巴陵石化鷹山石化廠于96年12月運行（國內生產的第一臺干氣密封）廣泛應用于煉油、乙烯、化纖、化肥、化工等大型石化企業處理危險性氣體的高速離心壓縮機組數十家大型石化企業的179臺大型機

16、組上應用,其中干氣密封125臺82(一)干氣密封應用業績最高壓力 7.0-9.0MPa（加氫洛煉、高橋、燕化）最低壓力 （串聯）0 MPaG最低溫度 乙烯-101 丙烯-43 最大直徑 217mm（軸徑） 245mm（平衡直徑） 最高轉速 15146r/min最高線速度 137m/s1、參數1.1 工業現場1.2 實驗室壓力：15MPa線速度：150m/s832、已有機組類型及介質煉油裝置：催化富氣、焦化富氣、重整循環氫、加氫精制、解吸氣、丙烷等乙烯裝置：乙烯、丙烯、環氧乙烷/乙二醇化肥裝置：二氧化碳、氨冷凍、天然氣（原料氣）、液氨泵、高壓氨泵等(一)干氣密封應用業績84（二）螺旋浮環已有業績高壓氫氣15.7-17.4MPa(揚子芳烴)高壓合成氣7.5-15.8