目前干氣密封主要用于壓縮機(jī)、泵和攪拌釜等設(shè)備上，相應(yīng)的按其使用主機(jī)也分為壓縮機(jī)用干氣密封、泵用干氣密封和攪拌釜用干氣密封。

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一、壓縮機(jī)干氣密封

干氣密封最早應(yīng)用于壓縮機(jī)的軸端，按其結(jié)構(gòu)主要分為單端面、雙端面和串聯(lián)干氣密封。

1. 單端面密封

單端面干氣密封主要用于中低壓條件下，允許少量工藝氣泄漏到環(huán)境中的場(chǎng)合，典型結(jié)構(gòu)如圖13-7所示。此結(jié)構(gòu)也可用于不允許產(chǎn)生泄漏的場(chǎng)合，此時(shí)需要把泄漏氣引到火炬或排氣口接口。在這種情況下主要的泄漏氣與隔離氣一起被輸送到火炬或排氣口。如果輸送的氣體介質(zhì)含有雜質(zhì)，介質(zhì)必須被過濾后才能通過密封氣輸送到密封腔。這樣過濾的介質(zhì)從密封腔流向葉輪側(cè)，從而阻止雜質(zhì)從葉輪側(cè)進(jìn)入密封。單端面干氣密封的應(yīng)用范圍為：溫度-60~200°C; 壓力≤2MPa; 線速度≤180m/s。應(yīng)用領(lǐng)域主要用于對(duì)環(huán)境無害的中性介質(zhì)工況，如二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、空氣壓縮機(jī)、氮?dú)鈮嚎s機(jī)等。

2. 雙端面干氣密封

當(dāng)沒有火炬可以排放泄漏介質(zhì)時(shí)，但具有可以提供合適壓力的密封氣時(shí)，可以使用雙端面密封結(jié)構(gòu)，如圖13-8所示。雙端面密封是一種有效地防止介質(zhì)氣體逃逸到周圍環(huán)境中的密封結(jié)構(gòu)。它包括隔離氣體和密封氣，密封氣是在兩道密封之間輸入一個(gè)比介質(zhì)壓力高的氣體。一般密封氣的壓力比介質(zhì)壓力高0.2~0.3MPa密封氣體一部分泄漏到大氣，另一部分泄漏到介質(zhì)中。

此種密封的應(yīng)用范圍為：溫度-60~200°C; 壓 力≤2MPa; 線速度≤180m/s應(yīng)用領(lǐng)域主要包括工藝氣不允許泄漏到大氣側(cè)，但允許少量密封氣泄漏到機(jī)內(nèi)的工況，可用于煉油裝置中的催化、焦化富氣壓縮機(jī)，化工裝置的低壓壓縮機(jī)等。

3.串聯(lián)式干氣密封

壓縮機(jī)用串聯(lián)干氣密封按密封中是否有迷宮密封分為無迷宮串聯(lián)干氣密封、 帶中間及前置迷宮的串聯(lián)式干氣密封。

(1) 無迷宮串聯(lián)干氣密封

無迷宮串聯(lián)干氣密封結(jié)構(gòu)是一種操作可靠性較髙的干氣密封結(jié)構(gòu)，如圖13-9所示。它本體結(jié)構(gòu)簡單且僅需要一個(gè)相當(dāng)簡單的氣體支持系統(tǒng)。典型應(yīng)用是介質(zhì)氣體少量泄漏到大氣中是容許的工況。在串聯(lián)結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)單端面密封被前后放置形成兩級(jí)密封。介質(zhì)側(cè)密封（ 一級(jí)密封）和大氣側(cè)密封（ 二級(jí)密封）都能夠承受全部壓力差。在一般的操作中，介質(zhì)側(cè)的一級(jí)密封承受了全部壓差。介質(zhì)側(cè)一級(jí)密封和大氣側(cè)二級(jí)密封之間的泄漏（一級(jí)泄漏氣）通過接口引到火炬。大氣側(cè)二級(jí)密封所承受的壓力與火炬壓力相同 ，因此介質(zhì)泄漏到大氣側(cè)和到排氣口的量幾乎為零。此結(jié)構(gòu)使用過程中，當(dāng)主密封失敗時(shí)，大氣側(cè)二級(jí)密封可作為安全密封承擔(dān)密封能力，保證介質(zhì)不會(huì)泄漏到大氣中。

此種密封的應(yīng)用范圍為 ：溫度-60~200°C; 壓力≤10MPa; 線速度≤180m/s 應(yīng)用領(lǐng)域主要包括天然氣管線壓縮機(jī)等。

(2) 帶中間迷宮的串聯(lián)式密封

如果工藝介質(zhì)不允許泄漏到大氣中和緩沖氣體不允許泄漏到工藝介質(zhì)中，此時(shí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩級(jí)密封間可增加迷宮密封，如圖13-10所示。典型的應(yīng)用是不允許介質(zhì)泄漏到大氣中，如氫氣壓縮機(jī)，硫化氫氣體含量較高的天然氣壓縮機(jī)（酸性氣體），和乙烯 、丙烯壓縮機(jī)。此種結(jié)構(gòu)的密封工作時(shí)，工藝氣體的壓力通過介質(zhì)側(cè)一級(jí)密封被降低。泄漏的工藝氣體通過接口一級(jí)泄漏氣排到火炬。大氣側(cè)密封通過接口被緩沖氣體（二級(jí)密封氣，一段內(nèi)氮?dú)饣蚩諝猓┘訅?。緩漏沖氣體的壓力保證有連續(xù)的氣流通過迷宮到火炬的出口。

此種密封的應(yīng)用范圍為：-60~200°C; 壓力≤10MPa; 線速度≤180m/s 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)人機(jī)內(nèi)的工況。

(3) 后置隔離密封

壓縮機(jī)干氣密封和軸座之間都應(yīng)配備后置隔離密封， 其作用是阻止軸承油污染干氣密封，同時(shí)防止干氣密封泄漏氣體進(jìn)人軸承油側(cè)。后置隔離密封一般采用迷宮密封，如圖 13-11(a) 所示，也可選擇碳環(huán)密封，如圖 13-11( b) 所示。迷宮密封的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。迷宮后置隔離密封，單側(cè)氮?dú)庀摹?.5m3? h-1, 密封壽命理論上無限。碳環(huán)密封氮?dú)庀牧扛?，大約只有相同尺寸迷宮密封氮?dú)庀牧康?20%~30%，而且防油能力更強(qiáng)，但現(xiàn)場(chǎng)安裝和維修稍顯麻煩。碳環(huán)式后置隔離密封，單側(cè)氮?dú)庀摹?.7m3? h-1，正常運(yùn)行密封壽命超過5年。

二、 泵用干氣密封

離心泵輸送的介質(zhì)為液體。根據(jù)不同工況條件， 可采用以下幾種干氣密封形式。

1. 泵用雙端面干氣密封

雙端面干氣密封可以用在絕大多數(shù)離心泵的軸端密封上，采用 “ 氣體阻塞” 替代傳統(tǒng)的“液體阻塞”，即用帶壓密封氣替代帶壓密封液，保證工藝介質(zhì)實(shí)現(xiàn)“零逸出”，如圖13-12所示。泵用干氣密封整套密封非接觸運(yùn)行，其功率消耗僅為傳統(tǒng)液體雙端面密封的5% , 使用壽命比傳統(tǒng)密封長5倍以上。泵用干氣密封結(jié)構(gòu)簡單的支持系統(tǒng)，保證工藝介質(zhì)不受污染及工藝介質(zhì)不向大氣泄漏，徹底擺脫了傳統(tǒng)雙端面機(jī)械密封對(duì)潤滑油系統(tǒng)的依賴。密封氣采用工業(yè)氮?dú)饣驂嚎s空氣，其壓力高于被密封介質(zhì)0.15~0.2MPa泵用雙端面干氣密封的不足之處在于需要保證一定壓力的氣源 ，有微量氣體進(jìn)入工藝系統(tǒng)。泵用雙端面干氣密封適用于氣源壓力穩(wěn)定 、泵入口壓力不高 、工藝上允許有少量密封氣進(jìn)入的場(chǎng)合，尤其適用于有毒液體的密封，可以做到介質(zhì)零逸出，密封使用壽命長，可達(dá)3年以上。

2.泵用串聯(lián)式干氣密封

泵用串聯(lián)式干氣密封為干氣密封與接觸式機(jī)械密封串聯(lián)使用，機(jī)械密封為主密封，干氣密封為次密封，如圖 13-13所示。干氣密封與主密封間通入密封氣（ 一般為氮?dú)猓ＷC主密封具有一定背壓 ，減小了主密封的工作壓差，極大地延長主密封的使用壽命。主密封泄漏的易揮發(fā)工藝介質(zhì)隨密封氣排入火炬，不易揮發(fā)介質(zhì)排入泄漏收集罐定點(diǎn)排放，保證工藝介質(zhì)不向大氣泄漏，是一種環(huán)保型密封。主密封失效后，干氣密封短時(shí)間內(nèi)起到主密封作用，防止工藝介質(zhì)向大氣大量泄漏。該類密封使用壽命取決于機(jī)械密封的使用壽命，一般在2~3年左右。該類密封對(duì)密封氣壓力要求不高，即使密封氣中斷，干氣密封也不會(huì)損壞。泵用串聯(lián)式干氣密封的不足之處是該密封還不是完全意義上的干氣密封，其總體性能介于機(jī)械密封和干氣密封之間。泵用串聯(lián)式干氣密封適用于泵入口壓力高的輕烴類介質(zhì)，如乙烯 、丙
烯 、丙烷 、甲烷 、乙烷 、 氨水等及介質(zhì)中不允許氮?dú)膺M(jìn)入的場(chǎng)合。

三 、 攪拌釜用干氣密封

攪拌釜的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速低、軸擺動(dòng)大、壓力高。攪拌釜密封最常用的是填料密封和機(jī)械密封。填料密封由于使用壽命短，介質(zhì)泄漏大，目前已逐漸淘汰。攪拌釜用機(jī)械密封一般采用雙端面機(jī)械密封，密封腔中通入高于介質(zhì)壓力的阻封液，對(duì)密封進(jìn)行冷卻沖洗。由于工藝的原因，很多攪拌釜不允許潤滑油、水等常用的阻封液進(jìn)入流程，這就使得機(jī)械密封的使用受到限制，或者工藝不得不降低要求，允許少量異物進(jìn)入工藝流程。低速干氣密封，可在0-500r.mim-1轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)應(yīng)用，為攪拌釜軸封提供了更好的選擇。它極大地提高了密封的使用壽命，降低了攪拌釜的維修費(fèi)用。攪拌釜用干氣密封一般采用雙端面結(jié)構(gòu)，密封腔中通入密封氣（ 一般為氮?dú)猓?，密封氣壓力高于介質(zhì) 0.2MPa 左右。密封運(yùn)行中，僅有微量密封氣進(jìn)入工藝流程。攪拌釜用干氣密封使用壽命一般在3~5年左右，如圖13-14所示。