壓縮機干氣密封原理第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日透平壓縮機干氣密封基本原理楊惠霞博士總經理／總工程師天津賽銳特密封技術有限公司2009年9月16日第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日氣體壓縮機密封一臺典型的透平壓縮機包含兩個介于軸承之間的集裝式干氣密封。第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日干氣密封的定義及特點

1.定義干氣密封：干運轉、氣體潤滑、非接觸式機械端面密封的簡稱。2.特點以氣封氣、非接觸、氣膜潤滑、低功耗、長壽命、高可靠性、低運行維護費用。干氣密封－目前最先進的高速透平壓縮機軸端密封型式，是設計院、主機廠和終端用戶首選的大機組軸端密封型式。第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日干氣密封典型結構及材料第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日干氣密封典型結構特點：與高速機械密封相比，密封面寬、旋轉環（硬環）密封面刻有微米量級的動壓槽，密封面分為槽區和壩區兩部分。第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日旋轉環－碳化鎢/碳化硅靜止環－碳石墨/碳化硅+碳/碳化硅+DLC金屬件－410不銹鋼/316不銹鋼/哈氏合金/其它彈簧－哈氏合金C干氣密封材料第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日靜環材料（PrimaryRing）碳石墨浸金屬浸樹脂(如強腐蝕性介質)碳化硅+碳/碳化硅+DLC(如超高壓)干氣密封材料第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日動環材料（MatingRing）碳化鎢鈷基鎳基碳化硅反應燒結（不用）常壓燒結（或稱無壓燒結）液相燒結–

超高壓干氣密封材料第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日碳化鎢（鈷基）韌性好強度高鈷基不耐腐蝕鎳基抗腐蝕性較好碳化硅抗腐蝕性好易碎–

怕磕碰、易缺邊干氣密封材料第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日干氣密封的工作原理第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日圓弧槽第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日JohnCraneV形槽U形槽T形槽BurgmannFlowserve螺旋槽樅樹形槽第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日旋向氣體向中心泵送氣體受壓，壓力升高，產生間隙密封壩圓弧槽泵送原理第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日

旋向氣體向中心泵送氣體受壓，壓力升高，產生間隙密封壩雙向槽泵送原理第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日最初雙向螺旋槽單向螺旋槽Speed=14,500rpm168.3mmO/BSeal氣膜剛度

-單向槽v雙向槽改進型雙向螺旋槽第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日最初的雙向螺旋槽單向螺旋槽168.3mm密封直徑軟件計算－氣膜厚度

列雷臺階改進型雙向螺旋槽第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日單向槽：圓弧槽、螺旋槽、V形槽優點：動壓效應強，氣膜剛度大，抗外界擾動能力強。缺點：不能反轉。雙向槽：樅樹、T、雙L優點：可以長時間反轉；缺點：較單向槽動壓效應弱，氣膜剛度小，抗外界擾動能力

較弱。

推薦：優先采用單向槽，特殊情況雙向槽。單向槽與雙向槽的比較第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日正常間隙第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日間隙增大第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日間隙減小氣膜剛度：氣膜開啟力的變化與膜厚變化的比值氣膜剛度越大，密封工作越穩定。第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日工作原理302010012345膜厚(mm)靜、動壓組合剛度單純流體靜壓

剛度(GN/m)非接觸密封流體靜壓與流體動壓剛性第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日非接觸密封的熱量平衡0.1.2.3.4.5.6.7.8.9W0123456

膜厚mm密封溫度低于環境溫度密封溫度高于環境溫度氣體膨脹熱量散發氣體粘性剪切產生熱量第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日干氣密封綜合性能分析軟件-功能壓力、溫度、轉速、氣體組份、材料、槽形、、密封幾何形狀

輸入

輸出密封面間隙、泄漏量、摩擦、功率、溫升、氣膜穩定性第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日干氣密封主要特征－SC01第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日允許最大軸向竄量通常為+3.0mm允許最大徑向跳動通常為+1.0mm能在全壓下啟/停

SC01系列干氣密封特點第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日密封開啟壓力@n=0RPM,約10BarG密封開啟速度△p=0,約0.6m/s（以軸徑計算）第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日密封反轉－沒有損傷的短時間反轉可接受，但應避免－可使用雙向密封設計密封反壓－不被推薦密封液體污染－少量液體污染可以接受，但應避免第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日低速盤車－不影響密封性振動－密封可承受API617振動公差要求第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日極低的工藝氣泄漏能承受速度和壓力的快速變化由于非接觸的特點，理論上密封壽命可以認為沒有限制第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日取消了密封油系統減少了維修費用節能防止了油系統的污染第