邵國(guó)會(huì)(吉林省松原石油化工股份有限公司,吉林　松原　138000)

干氣密封技術(shù)在乙烯制冷壓縮機(jī)上的應(yīng)用

邵國(guó)會(huì)(吉林省松原石油化工股份有限公司,吉林松原138000)

文章以乙烯制冷壓縮機(jī)（10-K-601）為研究對(duì)象，重點(diǎn)就其干氣密封結(jié)構(gòu)的選型、工藝流程、控制系統(tǒng)以及日常維護(hù)等方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述，僅供參考。

干氣密封技術(shù)；乙烯制冷；壓縮機(jī)；應(yīng)用

1　壓縮機(jī)的工藝條件

乙烯制冷壓縮機(jī)主要將乙烯氣作為其工作的介質(zhì)，就透平往壓縮機(jī)的方向看，其旋向沿著順時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)的基本參數(shù)如下所述：

型號(hào)：4H-8S

吸入壓力（表）Pa：13（一段）、304（二段）、553（三段）

排出壓力（表）Pa：304（一段）、553（二段）、2656（三段）

進(jìn)口流量/（kg.g-1）：11777（一段）、19209（二段）、38941（三段）

功率/kW：289（一段）、223（二段）、1568（三段）

轉(zhuǎn)速/（r.min-1）：11344

2　干氣密封結(jié)構(gòu)的選擇

由于乙烯氣體是乙烯制冷壓縮機(jī)的主要工作介質(zhì)，且該氣體屬于易燃和易爆氣體，嚴(yán)禁出現(xiàn)任何泄漏現(xiàn)象。因此，結(jié)合該壓縮機(jī)的基本參數(shù)，最終確定選用串聯(lián)式干氣密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)置迷宮密封在密封的外側(cè)，諸如隔離氣氮?dú)猓靡员苊廨S承腔內(nèi)部的潤(rùn)滑油氣體向密封腔擴(kuò)散。在壓縮機(jī)正常運(yùn)行的工況下，主密封進(jìn)氣主要采用的是乙烯制冷壓縮機(jī)出口的自身乙烯氣，在開(kāi)停機(jī)的時(shí)候，選用壓力為2.8MPa的氮?dú)狻?/p>

3　干氣密封結(jié)構(gòu)說(shuō)明

乙烯制冷壓縮機(jī)的干氣密封工藝流程如下：該套壓縮機(jī)的軸端密封力的工作介質(zhì)為乙烯氣，乙烯氣經(jīng)過(guò)濾器（一開(kāi)一備，當(dāng)壓差大于110kPa的時(shí)候進(jìn)行切換）過(guò)濾之后，流經(jīng)差壓控制閥后進(jìn)入密封腔內(nèi)。在正常操作的時(shí)候，經(jīng)過(guò)差壓控制閥控制的密封氣體的壓力要比密封腔內(nèi)的壓力高34kPa。當(dāng)密封氣進(jìn)入密封腔之后，大部分氣體會(huì)經(jīng)過(guò)梳齒密封進(jìn)入到機(jī)體的內(nèi)部，并和被壓縮介質(zhì)相互混合。只有極少量的氣體會(huì)進(jìn)入到動(dòng)靜密封端面之間，進(jìn)而放火炬。由于流量表安裝在火炬線上，因此其能夠?qū)π孤┑呐呕鹁媪髁窟M(jìn)行有效檢測(cè)，進(jìn)而判斷密封結(jié)構(gòu)是否正常。第二級(jí)密封，也可以將其理解為備用結(jié)構(gòu)。其所采用的密封氣主要為第一級(jí)泄漏的乙烯氣。若第一級(jí)出現(xiàn)較大泄漏現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障或者損壞的時(shí)候，第二級(jí)密封則發(fā)揮著密封的功效。同時(shí)由于迷宮密封設(shè)置在密封環(huán)的外側(cè)，能夠有效控制吹入的隔離氣壓力，進(jìn)而有效阻止?jié)櫥瓦M(jìn)入到密封腔內(nèi)。同時(shí)有效防止緩沖氣進(jìn)入到軸承箱內(nèi)。

4　干氣密封的啟動(dòng)和運(yùn)行

乙烯制冷壓縮機(jī)的干氣密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)其氣壓的差值大于29kPa的時(shí)候，壓縮機(jī)則可以進(jìn)行啟動(dòng)操作。若壓差值較低則嚴(yán)禁開(kāi)啟，以有效保護(hù)壓縮機(jī)免遭損害。在開(kāi)車(chē)的時(shí)候，因?yàn)闆](méi)有出口的乙烯氣，所以選用外供壓力為2.8MPa的氮?dú)庾鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)。由于該壓縮機(jī)的暖機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，屬于低速運(yùn)轉(zhuǎn)，且在低速狀態(tài)下工況不夠穩(wěn)定，易于損壞密封結(jié)構(gòu)，因此必須限制低轉(zhuǎn)速下的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。依據(jù)壓縮機(jī)的具體操作規(guī)程以及乙烯制冷壓縮機(jī)的開(kāi)車(chē)操作卡，適當(dāng)升速壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速為工作轉(zhuǎn)速，在升速期間，需要嚴(yán)格檢查密封泄漏排火炬量的變化。在壓縮機(jī)開(kāi)車(chē)的時(shí)候，若工況不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)速和壓力不達(dá)標(biāo)，都可能導(dǎo)致密封的泄漏火炬量出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。因此當(dāng)壓縮機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的時(shí)候，需要密切觀察各個(gè)儀表的顯示值，確定其和設(shè)計(jì)值是否一樣。

5　干氣密封的控制系統(tǒng)

干氣密封本體和與之配套的密封測(cè)控系統(tǒng)共同組成了一套完整的密封系統(tǒng)。因此該壓縮機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)主要包含如下功能。第一，有效過(guò)濾密封氣體；第二，對(duì)于泄漏現(xiàn)象進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)；第三，控制密封氣的流量，同時(shí)穩(wěn)定控制密封氣和參考?xì)庵g的壓差。由于動(dòng)靜環(huán)密封端面的間隙較小，因此其需要干燥、潔凈且穩(wěn)定的氣源，一旦氣體受到污染，則極為可能導(dǎo)致密封結(jié)構(gòu)的損壞，并喪失了密封的作用。所以密封氣體必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾之后方能進(jìn)入到密封腔內(nèi)，嚴(yán)禁顆粒進(jìn)入。串聯(lián)布置的放火炬以及放空的氣體，主要為從內(nèi)側(cè)密封面來(lái)的工藝氣以及少量的來(lái)自于于一級(jí)密封所泄漏的緩沖氣。在整個(gè)密封系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)泄漏的排火炬量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便于確定密封是否完好，是否存在損壞現(xiàn)象。一旦監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)存在較大量的泄漏現(xiàn)象，需要立即檢查整個(gè)系統(tǒng)，排查原因，有效控制泄漏量。

6　干氣密封的日常維護(hù)

為確保干氣密封能夠得到正常運(yùn)行，需做好日常的維護(hù)工作。第一，合理控制隔離氮?dú)獾膲毫?0kPa，嚴(yán)禁軸承腔的潤(rùn)滑油擴(kuò)散到密封腔內(nèi)，同時(shí)也嚴(yán)禁密封氣體進(jìn)入到潤(rùn)滑油中。第二，流經(jīng)過(guò)濾器的密封氣體，其通過(guò)差壓控制閥所控制的壓力需要高于被密封氣壓力34kPa。第三，做好泄漏排火炬量的日常監(jiān)測(cè)工作。第四，準(zhǔn)確安裝干起密封結(jié)構(gòu)，確保其旋轉(zhuǎn)方向準(zhǔn)確，尤其要避免機(jī)器出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。第五，確保密封氣體的干燥、清潔、穩(wěn)定以及充足。

總之，文章重點(diǎn)介紹了干氣密封技術(shù)在乙烯制冷壓縮機(jī)（10-K-601）中的具體應(yīng)用，該制冷壓縮機(jī)采用了中間迷宮的串聯(lián)式干氣密封結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了較為平穩(wěn)的運(yùn)行狀況，確保了機(jī)組的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，切實(shí)提升了整個(gè)機(jī)組的可靠性，期望能夠起到一定的借鑒作用。

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