王傳榮

摘(zhāi)　要：通過解析21-K-2471雙螺杆壓縮機浮環密封(fēng)的結構特點及工作原(yuán)理，結合檢修(xiū)中發現(xiàn)浮環的損壞形式，分析造成此壓縮機浮環密封(fēng)洩漏的原因，為密封洩漏(lòu)問題尋求積極的解決方法，對整(zhěng)個機組以至整(zhěng)個(gè)裝置的穩定生産(chǎn)具有重大意義。

關鍵詞：螺杆式；浮環密封；工作原理；洩(xiè)漏；穩定

1　引言

21-K-2471雙螺(luó)杆脫氫尾(wěi)氣壓縮機是某廠苯(běn)乙烯裝置中脫氫單元的(de)關鍵機(jī)組，由于壓縮機輸送的介(jiè)質中含有大量粗(cū)氫混合物，遇油易爆炸，所(suǒ)以壓縮機的密封一定要保障介質與油分(fèn)離。2009年和2011年都出現因密封洩漏而導緻停機故障，嚴重影響(xiǎng)裝置的正常生産，所以要分析造成密封洩漏的原因，尋求解決故障的方(fāng)法，保障裝置的正常生産。

2　浮環密封工作原理

2.1 密封結構

浮環密封的實際安裝位置圖如圖1。

此壓縮機的密封共計4套，2種類(lèi)型（高壓端密封與低壓端密封），高(gāo)壓端密封在總長(zhǎng)度方面比低壓端密封長(zhǎng)32.5 mm，其他内部(bù)結(jié)構相同。内部結(jié)構圖如圖2。

2.2 浮環結構

浮環結構實物(wù)圖如圖3。

此壓縮機的(de)浮環密封(fēng)環組每組都由(yóu)4個1/4密封環組成（接口(kǒu)形式如圖3（d）），整體被一個長彈簧繩捆(kǔn)在一起形成一個封閉的密封環，這樣浮環可以徑向膨脹。軸向在密封腔體内(nèi)有約0.70 mm的間隙，由軸向小彈簧作為(wéi)補償，一套散件如圖(tú)4。

浮環材(cái)料主要成分(fèn)為填充石墨、聚四氟乙烯，具有(yǒu)良好的自潤滑作用，有效減少開停機過(guò)程中磨損。圖3（a）圖的小彈簧(huáng)可(kě)使浮環端面（密封線） 在開機前貼在級(jí)間隔闆端面上，彈簧安裝在壓力高的一側端面上，如圖(tú)1所示，蒸氣進氣室5的左、右，浮環上軸向彈簧安裝方(fāng)向都是在蒸氣室5的(de)一側，同理(lǐ)氮(dàn)氣進氣室左右的彈簧安裝方向都朝(cháo)向氮氣進(jìn)氣室。軸向彈簧的(de)作用是保障端面密封的(de)補償。

2.3 浮環密封的工作原理

如圖2中所示，靠近壓縮機内部相(xiàng)鄰的(de)5組浮環是密封介質的；靠近潤滑油箱側3組(zǔ)相鄰浮環是密封潤滑油的；分(fèn)别通入蒸氣(qì)（密封介(jiè)質側）和氮氣（密封(fēng)潤滑油側） 作為密封氣，密封氣的壓力要求為15 kPa。下面分别闡述介質密封與潤滑油密(mì)封的工作原理。

2.3.1 介質側(cè)的(de)密封工作原理

如圖2，蒸氣通過進入室5進入汽封，進入的蒸氣分為2個方向分流，一部分向機體内部方向進入，一部分向潤滑油側進入。向機(jī)體内部進入的蒸氣，一部分将浮環端面密封線推靠在級(jí)間隔闆的(de)密(mì)封面上，形成端面(miàn)密封；一部分走徑向通氣槽，将浮環膨脹開，在浮環與軸套之間形成一(yī)定剛度的氣膜，将(jiāng)機體内部向外流竄的介質氣密封，這(zhè)樣端面與徑向都形成有效的密封，由于機體(tǐ)内部的介質氣與蒸氣密封氣形成對壓，所以密(mì)封蒸氣不會進入機體，最後返回流向排污室6，進入火炬管線；向(xiàng)潤滑油箱側流竄的蒸氣，也被(bèi)浮環節流、憋壓，形成密封壓力氣，端面的密封也被推靠形成端面密封，最後(hòu)在浮環與軸套之間也(yě)形(xíng)成氣膜，蒸氣循(xún)環流入排污室6内排向火炬。

2.3.2 潤(rùn)滑油側的密封工作原理

氮氣通過(guò)密封氮氣進氣室7進入汽封，也(yě)分為2個流向，向潤滑油箱内側流入的氮氣，一部分氮氣将浮環端面密封線推靠形成端面(miàn)密封，一部分氮(dàn)氣走通(tōng)氣槽，将浮環膨脹開，在浮(fú)環與軸之間(jiān)形成氮氣密封膜，這樣有效的密封住潤(rùn)滑油向介質側(cè)洩漏，另一個方向的氮氣與内密封(fēng)蒸氣一樣形成密封壓力氣，最(zuì)終大(dà)部分（極少部分(fèn)氮氣進入油箱後，通過排氣管排出）都從(cóng)排污室6排向火炬線。以氮氣為密封氣的另外一個目的也是(shì)為了降低爆炸危險性(xìng)。

2.3.3 浮環與軸套間隙值取值

浮環與軸套(tào)之間在工(gōng)作的過(guò)程(chéng)中是有一定間隙的，這個(gè)間隙是由密封氣膨脹出來的，而靜(jìng)止的狀态下，浮環與軸套(tào)之間無間隙，透光試驗見圖5。

開機之(zhī)前要通入(rù)密封(fēng)氮氣與蒸氣，使浮環密封脹開(kāi)，浮環的端面密封貼死，保障密封氣(qì)保壓，标準壓力為15 kPa。運行過程中，浮(fú)環(huán)與軸套間隙

内部充滿的密封氣，形成(chéng)密封氣膜，在剛剛開機的時候，浮環與(yǔ)軸套會自動(dòng)對中，運(yùn)行穩定後(hòu)，基本與軸套同心(xīn)，浮環與軸套并不接觸，所以浮環在運行過程中不(bú)磨(mó)損。密