王傳榮

摘　要：通過解析21-K-2471雙螺杆壓縮機浮環密封的結構特點及工作原理（lǐ），結合檢修中發現浮環的損壞形式，分析造成此壓縮機浮環密封泄漏（lòu）的原因，為密封泄漏問題尋求積極的解決方法，對整個機組（zǔ）以至整個裝置的穩定生產具有（yǒu）重大意義。

關鍵詞：螺杆式；浮環密封（fēng）；工作原理（lǐ）；泄漏；穩定

1　引言

21-K-2471雙螺杆脫氫尾氣壓縮機是（shì）某廠苯乙烯裝置中脫氫單元的（de）關（guān）鍵機組，由於壓縮機輸送（sòng）的介質中含有（yǒu）大量粗氫混合物，遇油易爆炸，所以壓（yā）縮機的密（mì）封一（yī）定（dìng）要保障介質與油分離。2009年和（hé）2011年都出現因密封泄漏（lòu）而導致停機故障，嚴重影響裝置的正常生產，所以要分析造成密封泄漏的原因，尋求解（jiě）決故（gù）障的方法，保障（zhàng）裝置的正常生產。

2　浮環密封工作原理

2.1 密封結構

浮環密封的實際安（ān）裝位置圖如圖1。

此壓縮機的密封共計4套，2種類型（高壓端密封與低壓（yā）端密封），高壓（yā）端密封在總長度方麵比低壓端密封長32.5 mm，其他內（nèi）部結構相同。內部結構圖如圖2。

2.2 浮環結（jié）構

浮環結構實物圖如圖（tú）3。

此壓（yā）縮機（jī）的浮環密封環組每組都由4個1/4密封環組成（接口形（xíng）式如（rú）圖3（d）），整體被一個長彈簧繩捆在一起形成一個封閉的密（mì）封環，這樣浮環（huán）可（kě）以徑向膨脹。軸向在密封腔（qiāng）體內有約0.70 mm的間隙，由軸向小彈簧作為補（bǔ）償，一（yī）套散件如圖4。

浮環材料主要成分為填充石墨、聚四氟乙烯，具有良好的自潤滑作用，有（yǒu）效減少開停機過（guò）程中磨損。圖3（a）圖（tú）的（de）小彈簧可使浮環端麵（密封線） 在開機（jī）前貼在級間隔板端麵上，彈簧安裝在壓力高的一側端麵上，如圖1所示，蒸氣（qì）進氣室（shì）5的左、右，浮環上軸向彈簧安裝（zhuāng）方向都是在蒸氣室5的一側，同理氮（dàn）氣進氣室左右的彈（dàn）簧安裝方向都朝向（xiàng）氮氣進氣室。軸向彈簧的作用是保障端麵密封的補償。

2.3 浮環密（mì）封（fēng）的工作原理（lǐ）

如圖2中所示，靠近壓（yā）縮機（jī）內部相鄰的5組（zǔ）浮（fú）環是密（mì）封（fēng）介質（zhì）的；靠（kào）近潤滑油箱側3組相鄰浮環是密封潤滑油的；分別通（tōng）入蒸氣（密封介質側）和氮氣（密封（fēng）潤滑油側） 作（zuò）為密封氣，密封氣（qì）的壓力要求為15 kPa。下（xià）麵分別闡述介質密封與潤滑油密封的工作原理。

2.3.1 介質側的密封工作原理

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（fèn）流，一部分向機體內部方向進入，一部分向潤滑油（yóu）側進入。向機體內部進入的蒸氣，一部（bù）分將浮環端麵密封線推靠（kào）在級間（jiān）隔板的密封麵上，形成端麵密封；一部（bù）分走徑向通氣槽，將浮環膨（péng）脹開，在浮環與（yǔ）軸套之間形成一定剛（gāng）度的氣膜，將機體內部（bù）向外流竄的介質氣密封，這樣端麵與徑向（xiàng）都形成有效的密封（fēng），由於機體內部的介質氣與蒸氣密封氣形成對壓，所以密封蒸氣（qì）不會進入機體，臨末返回流向排汙室（shì）6，進入火炬管線；向潤（rùn）滑油箱側流竄的蒸氣，也被浮環節流、憋壓，形成密封壓（yā）力氣，端（duān）麵（miàn）的密封也被推靠形成端麵密封，臨（lín）末在（zài）浮環與軸（zhóu）套之間也形成氣膜，蒸氣循環流（liú）入排汙室6內排向火炬。

2.3.2 潤滑油側的密封工（gōng）作原理

氮氣通過密封氮氣進氣室7進入汽封，也分為2個流向，向潤滑油箱內側流入的氮氣，一部分氮氣將（jiāng）浮環端麵密封線推靠形成端麵密封（fēng），一（yī）部分氮氣走通氣槽，將浮環膨脹（zhàng）開，在（zài）浮（fú）環（huán）與軸之間形成氮氣密封膜，這樣有（yǒu）效的密封住潤滑油向介質側泄漏，另一個方向的氮氣與內密封蒸氣一樣形成密封壓力氣，大部（bù）分（極少部分氮氣進入油箱後，通過排氣管排出）都從排汙室6排向火炬線。以氮氣為密封氣的另外一個（gè）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

浮環與軸套之（zhī）間在（zài）工作的過程中是有一定間隙的，這個間隙是由密封氣膨脹出來的，而靜止的（de）狀態下，浮環與軸（zhóu）套之間無（wú）間隙，透光試驗見圖（tú）5。

開（kāi）機之前要通入密封氮氣與蒸氣（qì），使浮環密（mì）封脹開（kāi），浮環的端（duān）麵密封貼死，保障密封氣保壓（yā），標準壓力為15 kPa。運行過（guò）程中，浮（fú）環與（yǔ）軸套間隙

內部充滿的密封氣，形成密封（fēng）氣膜，在剛剛（gāng）開（kāi）機的時候，浮環與軸套會自動對中，運行穩定後（hòu），基（jī）本與軸（zhóu）套同心，浮環與軸套並不（bú）接觸，所以浮環在運行過程中不磨損。密