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摘 要：介绍了离心压缩机常见密封发展历程、工作原理。重点阐述了干气密封运用现状及其发展趋势。并就密封发展现状做了简要分析。得出：干气密封和磁力轴承是未来密封发展重点方向。
关键词：磁力轴承 干气密封 压缩机 发展趋势
Abstract：Centrifugal compressor are introduced. The sealing principle，common development. Focusing on the dry gas seal application status and development trend. And a brief analysis of the development status of seal. Draw：dry gas seal and magnetic bearing is a key point of the development direction of the sealing the future.
Key words：Magnetic bearing dry gas seal compressor sealing developing trend
密封系统是机械设备运行的基本保障，它能有效隔离各种介质防止可燃气体、润滑油等介质泄漏或互窜产生危险。现在密封技术已由传统迷宫密封、浮环密封、机械接触式密封发展到非接触式干气密封、磁力轴承[1]。本文就几种常见密封做简要介绍。
一、迷宫密封
迷宫型密封是压缩机内常用密封，如轮盖、定距套和平衡盘都有运用。其原理为：高压气体通过密封齿和轴的间隙进行节流速度增加，压力能转化为动能。接着气体进入空腔中迅速膨胀放热加热气体本身，动能又转化为热能循环往复实现密封。而且随着流动气体比热容不断增加，通过间隙的速度也会不断加快，因而越到下游经过一个齿的压力降低得越多。迷宫密封就是利用节流现象来减少泄漏量的作用[2]。
二、浮环密封
浮环密封是由径向和轴向密封组合的混合密封，它是从固定套筒式油封发展而来的。在实际应用中常出现在压缩危险性工艺气体的离心压缩机上。主要原理为密封油高压注入密封室，一路经高压环和轴之间的间隙流向高压侧，由于转子的高速旋转使浮环间隙形成油膜。封住工艺气；另一路则由低压环与轴之间的间隙流出[3]。通过密封油的隔离作用，使设备实现对大气环境的介质/零泄漏0密封功能。
三、机械接触式密封
机械接触式密封相对于浮环密封泄漏率更小，润滑和控制系统更简单，操作更方便。但投资成本相对较高。机械接触式密封主要由由端面密封（动环、静环等零件组成）、浮动减压碳环、弹簧加载装置（弹簧和带有梳齿密封的弹簧座）以及辅助密封圈等部件组成，为了带动动环还设有驱动销。动环和静环端面光洁而平直，在弹簧力的作用下，互相紧贴，并作相对旋转运动。端面之间保持一层薄薄的油膜，将工艺气封住，这也是一种动密封[4]。
四、干气密封
干气密封工作原理是利用流体静力和流体动力的平衡实现的[5]。干气密封是由动环、静环、弹簧、密封圈、弹簧圈和轴套组成如图1。动环面上加工有一系列的螺旋形流体动压槽并经过特殊的抛光处理，平面度和光洁度都很高。运转时，气体随环旋转由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高[6]。在该压力作用下，动环与静环之间的密封面被推开，流动的气体在密封面间形成一层很薄的气膜，阻塞泄漏间隙达到非接触式密封目的[7]。
五、磁力轴承
现阶段无液介入的压缩机组的密封技术成为研究重点方向。密封和轴承是湿式压缩机组中两个主要涉及液体的关键环节，干气密封和磁力轴承的出现很好地解决了这两个技术难点。离心压缩机一般需要两个径向轴承来支撑转子，一个推力轴承来限制转子的轴向移动。在湿式机组中，这些轴承一般用油进行润滑，而磁力轴承通过磁力作用使旋转轴浮起来，无须使用油润滑。20世纪80年代，就在干气密封获得广泛应用的同时，也开始使用磁力轴承[8]。但磁力轴承的使用尚未普及。
六、结语
通过干气密封和磁力轴承的成功应用，真正意义上的干式（无油）离心压缩机成为可能。但是当前国内众多的压缩机中仍是采用油液润滑的湿式轴承，此时一般需在轴承和干气密封之间单独设置隔离密封，以防止轴承润滑油进入密封端面及工艺介质。目前，干气密封在离心压缩机轴端密封中获得了广泛应用，基本上新机组都采用干气密封这一新技术。
参考文献
[1]黄钟岳，王晓放.透平式压缩机[M].北京：化学工业出版社，2004. 8.
[2]朱高涛，刘卫华.迷宫式压缩机的泄漏特性分析[J].流体机械，2006，11（35）
[3]张益宏，陆社萍，张德华.GB101离心压缩机浮环密封技术[J].压缩机技术，2002，2（12）
[4]李吉宏，王为民.压缩机密封技术及其发展趋势[J].压缩机技术2010，5
[5]刘培军，杨默然.干气密封在离心压缩机中的应用[J].油气储运，2007，26（7）
[6]李吉宏，王为民.压缩机密封技术及其发展趋势[J].压缩机技术，2002，12（5）
[7]王玉军.干气密封工作原理及结构布置[J].工程技术2011，16（9）
[8]彭旭东，杨慧霞，于恒聚.机械密封的新技术及其应用[J].石油化工设备技术，2001，22（1）.
作者简介：王恒卓（1968—），男，（汉族），安徽肥东，工程师，本科，2008年毕业于长江大学石油工程专业，现在湖北500万方/天LNG工厂国产化示范工程从事安全设备管理工作。
关键词：磁力轴承 干气密封 压缩机 发展趋势
Abstract：Centrifugal compressor are introduced. The sealing principle，common development. Focusing on the dry gas seal application status and development trend. And a brief analysis of the development status of seal. Draw：dry gas seal and magnetic bearing is a key point of the development direction of the sealing the future.
Key words：Magnetic bearing dry gas seal compressor sealing developing trend
密封系统是机械设备运行的基本保障，它能有效隔离各种介质防止可燃气体、润滑油等介质泄漏或互窜产生危险。现在密封技术已由传统迷宫密封、浮环密封、机械接触式密封发展到非接触式干气密封、磁力轴承[1]。本文就几种常见密封做简要介绍。
一、迷宫密封
迷宫型密封是压缩机内常用密封，如轮盖、定距套和平衡盘都有运用。其原理为：高压气体通过密封齿和轴的间隙进行节流速度增加，压力能转化为动能。接着气体进入空腔中迅速膨胀放热加热气体本身，动能又转化为热能循环往复实现密封。而且随着流动气体比热容不断增加，通过间隙的速度也会不断加快，因而越到下游经过一个齿的压力降低得越多。迷宫密封就是利用节流现象来减少泄漏量的作用[2]。
二、浮环密封
浮环密封是由径向和轴向密封组合的混合密封，它是从固定套筒式油封发展而来的。在实际应用中常出现在压缩危险性工艺气体的离心压缩机上。主要原理为密封油高压注入密封室，一路经高压环和轴之间的间隙流向高压侧，由于转子的高速旋转使浮环间隙形成油膜。封住工艺气；另一路则由低压环与轴之间的间隙流出[3]。通过密封油的隔离作用，使设备实现对大气环境的介质/零泄漏0密封功能。
三、机械接触式密封
机械接触式密封相对于浮环密封泄漏率更小，润滑和控制系统更简单，操作更方便。但投资成本相对较高。机械接触式密封主要由由端面密封（动环、静环等零件组成）、浮动减压碳环、弹簧加载装置（弹簧和带有梳齿密封的弹簧座）以及辅助密封圈等部件组成，为了带动动环还设有驱动销。动环和静环端面光洁而平直，在弹簧力的作用下，互相紧贴，并作相对旋转运动。端面之间保持一层薄薄的油膜，将工艺气封住，这也是一种动密封[4]。
四、干气密封
干气密封工作原理是利用流体静力和流体动力的平衡实现的[5]。干气密封是由动环、静环、弹簧、密封圈、弹簧圈和轴套组成如图1。动环面上加工有一系列的螺旋形流体动压槽并经过特殊的抛光处理，平面度和光洁度都很高。运转时，气体随环旋转由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高[6]。在该压力作用下，动环与静环之间的密封面被推开，流动的气体在密封面间形成一层很薄的气膜，阻塞泄漏间隙达到非接触式密封目的[7]。
五、磁力轴承
现阶段无液介入的压缩机组的密封技术成为研究重点方向。密封和轴承是湿式压缩机组中两个主要涉及液体的关键环节，干气密封和磁力轴承的出现很好地解决了这两个技术难点。离心压缩机一般需要两个径向轴承来支撑转子，一个推力轴承来限制转子的轴向移动。在湿式机组中，这些轴承一般用油进行润滑，而磁力轴承通过磁力作用使旋转轴浮起来，无须使用油润滑。20世纪80年代，就在干气密封获得广泛应用的同时，也开始使用磁力轴承[8]。但磁力轴承的使用尚未普及。
六、结语
通过干气密封和磁力轴承的成功应用，真正意义上的干式（无油）离心压缩机成为可能。但是当前国内众多的压缩机中仍是采用油液润滑的湿式轴承，此时一般需在轴承和干气密封之间单独设置隔离密封，以防止轴承润滑油进入密封端面及工艺介质。目前，干气密封在离心压缩机轴端密封中获得了广泛应用，基本上新机组都采用干气密封这一新技术。
参考文献
[1]黄钟岳，王晓放.透平式压缩机[M].北京：化学工业出版社，2004. 8.
[2]朱高涛，刘卫华.迷宫式压缩机的泄漏特性分析[J].流体机械，2006，11（35）
[3]张益宏，陆社萍，张德华.GB101离心压缩机浮环密封技术[J].压缩机技术，2002，2（12）
[4]李吉宏，王为民.压缩机密封技术及其发展趋势[J].压缩机技术2010，5
[5]刘培军，杨默然.干气密封在离心压缩机中的应用[J].油气储运，2007，26（7）
[6]李吉宏，王为民.压缩机密封技术及其发展趋势[J].压缩机技术，2002，12（5）
[7]王玉军.干气密封工作原理及结构布置[J].工程技术2011，16（9）
[8]彭旭东，杨慧霞，于恒聚.机械密封的新技术及其应用[J].石油化工设备技术，2001，22（1）.
作者简介：王恒卓（1968—），男，（汉族），安徽肥东，工程师，本科，2008年毕业于长江大学石油工程专业，现在湖北500万方/天LNG工厂国产化示范工程从事安全设备管理工作。