《非接触式机械端面密封技术》专题讲座主讲人:郝木明实现以人为本—健康安全环保经济—现代化生产新理念中国石油大学机电学院流体机械及动密封研究室山东省东营市东营区北二路271号,电话:0546-8392752,8393227(传真),13505462368目录•1．非接触式机械端面密封概述•2．非接触式机械密封工作原理•3．非接触式机械密封与接触式机械密封比较•4．影响非接触式机械密封性能的主要参数•5．非接触式机械密封典型结构•5.1离心压缩机用非接触式机械密封•5.2离心泵用非接触式机械密封•5.3低速搅拌器用非接触式机械密封•6．非接触式机械密封监控系统•7．中国石油大学流体机械及动密封研究室•8．自主开发非接触式机械密封专利•9．自主开发非接触式机械密封应用业绩1．非接触式机械端面密封概述非接触式机械密封技术包括气膜润滑非接触式机械密封(GasLubricatedNon-contactingMechanicalSeal，简称“气膜密封”或GasFilmSeal)和液膜润滑非接触式机械密封（liquidLubricatedNon-contactingMechanicalSeal，简称“液膜密封”或LiquidFilmSeal）。气膜密封和液膜密封是基于现代流体动压润滑理论的新型非接触式机械密封。与普通接触式机械密封相比，气膜密封与液膜密封可实现密封介质的零泄漏甚至零逸出（即工艺流体的液态泄漏量和气态逸出量等于零），彻底消除对环境的污染；同时，由于密封端面之间无直接的固体摩擦磨损而具有使用寿命大大延长、密封可靠性显著提高、运行维护费用显著下降、经济效益明显提高等技术优势，在国外已在各种旋转流体机械上推广应用。2.非接触式机械密封工作原理图1气膜密封结构示意图2.1气膜密封工作原理2.2非接触式机械密封基本组成动环弹簧盒静环动环O形圈推环静环O形圈弹簧弹性元件•当动环流体动压槽把外径侧的高压阻塞气体在粘性剪切力的作用下泵入密封端面之间，使由外径至槽径处气膜压力逐渐增加，而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降；因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力，迫使在静止状态下保持接触的两端面分离并处于稳定的非接触状态。由中性高压隔离气体所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。a密封端面结构b下游泵送原理图2气膜密封工作原理图3气膜密封力平衡示意图2.3液膜密封工作原理a密封端面结构b上游泵送原理图4上游泵送机械密封工作原理图4零泄漏液膜密封力学分析图5零逸出液膜密封力学分析2.4气膜密封的产生及发展•上世纪六十年代初，首次基于气体润滑轴承理论提出气膜密封（DryGasSeal)概念，并试图应用于航空发动机上。•1969年，英国约翰克兰(JohncraneInternational)公司并开始从事气膜密封的研究。•1976年，约翰克兰公司设计制造的第一套气膜密封在海洋平台输气管线离心压缩机上得到使用。•1985年，美国杜拉美特立公司掌握气膜密封技术并开始制造气膜密封。•1987年，1988年德国的Burgmann公司和美国的EG&GSEALOL公司开始从事气膜密封生产制造。•1988年，中国石油大学开始从事气膜密封研究工作。•上世纪九十年代初，约翰克兰公司开发出泵用气膜密封产品。•1992年，约翰克兰公司气膜密封产品随高速透平离心压缩机进口中国。•1996年，国产气膜密封产品在巴陵石化鹰山石油化工厂首次使用。•至今，已开发出系列透平机组、各类转子泵、多种低速搅拌设备用气膜密封产品并不断推广应用。2.5气膜密封产品的主要技术指标密封公司压力，MPa温度，℃周向速度m/s轴径，mmJohnCrane45400200330Burgmann20550200300Flowserve23230200300国内152001503003.非接触式密封与机械密封比较气膜密封机械密封发明时间1976年1900年工作原理气膜润滑、非接触式密封混合摩擦润滑、接触式密封使用寿命3年以上平均1年左右功率消耗不足机械密封的5%与密封轴径、转速有关辅助系统辅助系统简单、可靠性高、使用中无需维护、无功率消耗。密封辅助系统复杂，需专用阻塞流体泵送及压力控制系统，压力控制要求严格；辅助系统故障率高，运行、维护成本高。对工艺影响程度密封介质为工艺气体本身或氮气，对工艺无任何影响。密封介质为液体，密封介质泄漏进入工艺流程后会对后续工艺产生极大...
