干氣密封的控制系統(tǒng)——供應氣體分類及要求

干氣密封在依據操作條件正確設計的條件下，其運行的好壞主要取決于密封兩端面，即動環(huán)和靜環(huán)之間的正常匹配，如進入密封腔的氣體混有微小雜質，會嚴重影響整套干氣密封系統(tǒng)的可靠性和壽命，因此，為確保其安全運行提供一個密封氣過濾單元。密封泄漏量的多少標志著干氣密封是否運轉正常。因此，需要一套泄漏監(jiān)測單元來監(jiān)測其泄漏量以判斷干氣密封是否運轉正常。當干氣密封泄漏量超過一定值時，監(jiān)控系統(tǒng)認為密封已經失效，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，甚至聯(lián)鎖停車，保證機組運轉安全。此外，為了防止干氣密封受潤滑油的影響，還需要匹配密封氣隔離單元，阻止軸承潤滑油進入干氣密封系統(tǒng)。綜上，密封氣過濾單元、干氣密封泄漏控制單元和密封隔離氣單元三部分組成了干氣密封的控制系統(tǒng)（也稱“ 支持系統(tǒng)”）。它從流量、壓力 、溫度及潔凈度等方面來控制、監(jiān)控密封系統(tǒng)中的氣體。但由于密封結構布置形式、密封介質的種類 、壓力以及溫度等不同，干氣密封控制系統(tǒng)的具體結構也有所不同。

干氣密封的供應氣體主要分為密封氣、緩沖氣和隔離氣三種。

1. 密封氣  

密封氣一般指主密封端面的氣體 。正常運轉時，一定要確保機組運轉過程中密封氣的供給。密封氣的中斷會導致密封面干磨，很短時間內密封就會燒壞；另外，如果密封氣內含有雜質（液、固）也會損傷密封面，影響整個機組的運行。因此，連續(xù)、潔凈的密封氣供應對于整個密封裝置的運行是至關重要的。

密封氣的選取要從安全、經濟兩方面考慮。一般情況下，對于像輸送一氧化碳、氮氣、氫氣及空氣等氣體時， 采用壓縮機出口工藝氣作為密封氣。當輸送石油氣或氣體內含烴類物質較多時，密封氣采用氮氣，泵用和釜用干氣密封多采用氮氣或空氣。但有時考慮到經濟性或運行的安全性，具體情況也有變化。釆用壓縮機出口工藝氣作為密封氣的干氣密封， 起停機或發(fā)生故障時要采用輔助密封氣（如氮氣或空氣）。起動前先通入輔助密封氣，當機組運行到工作轉速范圍后或壓縮機出口工藝氣到達入口壓力的1.4倍以上時，將壓縮機出口工藝氣切換到主密封流程中，機組停車前要將壓縮機出口氣切回到輔助密封氣，以保證密封的正常運行。

在運轉過程中，干氣密封關鍵的是要保證動靜環(huán)之間產生一定厚度和剛度的氣膜。這種氣膜的形成完全依賴于動環(huán)上的槽型，而這些槽的深度較淺，只有 3~8um較小的雜質或者油污就能將槽型填充起來；另外如果氣體中含有水分等液相物質，在高速旋轉時，液體汽化破壞氣膜，同樣會導致動靜環(huán)接觸發(fā)生磨損。因此，密封氣中含固體雜質和帶液是干氣密封的敵人。密封氣系統(tǒng)的供氣連續(xù)可靠，氣體不得含有固體雜質，不得帶液，干氣密封從字面上來理解，密封氣是干凈的、干燥的。
密封氣過濾單元是干氣密封控制系統(tǒng)的核心，密封氣通過過濾單元進入干氣密封， 保證密封面不受顆粒雜質的損壞，為干氣密封長周期運轉提供保證。過濾器前后設有壓差報警，當壓差超過一定值時，切換過濾器，同時清洗或更換濾芯，保證過濾氣體的質量。

2. 緩沖氣  

緩沖氣（也稱前置氣）實際上是密封氣在進人干氣密封之前分離出來的一路氣體。它通過限流孔板進人緩沖器腔，然后經過迷宮密封后進入機內，作用是阻止機內未處理的工藝氣體向外擴散污染密封端面， 而影響密封的正常運行。

3.隔離氣  

為了防止軸承潤滑油進入干氣密封而污染密封面，為其提供一套隔離氣系統(tǒng)。隔離氣指干氣密封端面和軸承之間引人的用于隔離干氣密封和軸承潤滑油之間的氣體。隔離氣一般采用氮氣。隔離氣先于潤滑油系統(tǒng)投用前啟用，后于潤滑油系統(tǒng)停用后關閉。保證潤滑油不會進入密封接觸面，以保證干氣密封系統(tǒng)的安全。如果隔離氣含有固體或者含有液體可以采用與密封氣相同的方式處理。