Это индивидуальное сухое газовое уплотнение для компрессоров.
Сухое газовое уплотнение (DGS) - это технология бесконтактного механического уплотнения, используемая во вращающемся оборудовании (например, в центробежных компрессорах, турбинах). Принцип ее работы основан на эффекте газодинамического давления, образующего газовую пленку микронного уровня, обеспечивающую герметичность и исключающую трение и износ. Ниже приводится подробное объяснение принципа работы:
1. Базовая структура
Сухое газовое уплотнение состоит в основном из двух ключевых компонентов:
- Вращающееся кольцо: Вращается вместе с валом, на его поверхности имеются точно обработанные спиральные канавки (обычно микронной глубины).
- Стационарное кольцо: Фиксируется в корпусе уплотнения, образуя уплотнительную поверхность с вращающимся кольцом.
2. Принцип работы
(1) Эффект динамического давления в спиральных канавках
Когда вал вращается, спиральные канавки на вращающемся кольце заставляют уплотняющий газ (например, азот, воздух или технологический газ) течь по канавкам.
Геометрический дизайн канавок (например, глубина, угол, количество) сжимает газ в корнях канавок, создавая эффект динамического давления (подобно воздушной подушке). В результате между вращающимся и неподвижным кольцами образуется очень тонкая, стабильная газовая пленка (обычно 3-5 мкм).
(2) Бесконтактное уплотнение
Газовая пленка поддерживает зазор на уровне микрона между вращающимся и неподвижным кольцами, предотвращая прямой контакт и устраняя трение и износ.
Давление газовой пленки уравновешивается давлением уплотняемой среды, предотвращая утечку технологического газа и блокируя попадание внешних загрязнений в оборудование.
(3) Контроль утечек
Минимальное количество газа (называемое “буферным” или “барьерным”) просачивается со стороны высокого давления (технологическая сторона) на сторону низкого давления (атмосферная сторона). Однако скорость утечки крайне мала (обычно менее 1 Нм³/ч), что соответствует требованиям экологии и безопасности.
3. Основные характеристики
- Без смазки: Не требуется жидкая смазка, что позволяет избежать загрязнения рабочей среды.
- Длительный срок службы: Бесконтактная конструкция минимизирует износ, а срок службы достигает десятков тысяч часов.
- Высокоскоростная адаптация: Подходит для высокоскоростного вращающегося оборудования (линейная скорость более 200 м/с).
- Устойчивость к высоким температурам/давлению: Способны работать при высоких температурах (свыше 300°C) и высоком давлении (свыше 10 МПа).
4. Поля приложения
Сухие газовые уплотнения широко используются в:
- Центробежные компрессоры (природный газ, нефтехимическая промышленность)
- Турбинные расширители
- Высокоскоростные насосы
- Уплотнение вала мешалки реактора
5. Сравнение с традиционными уплотнениями
- Традиционные контактные уплотнения: Полагаются на фрикционный контакт, требуют смазочного масла, подвержены износу и имеют короткий срок службы.
- Сухие газовые уплотнения: Использование газовой пленки для бесконтактного уплотнения, исключение износа, снижение затрат на обслуживание и обеспечение высокой надежности.
6. Резюме
Сухие газовые уплотнения обеспечивают бесконтактное уплотнение за счет динамического давления газовой пленки, создаваемой спиральными канавками. Они сочетают в себе высокую эффективность, длительный срок службы и экологические преимущества, что делает их ключевой технологией в современном высокоскоростном вращающемся оборудовании. В основе их эффективности лежит прецизионная конструкция спиральных канавок и оригинальное применение газодинамики.