【壓縮機(jī)網(wǎng)】離心式壓縮機(jī)是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中常用的關(guān)鍵設(shè)備之一，迷宮型密封是離心式壓縮機(jī)常用的密封，其密封介質(zhì)是油氣和潤(rùn)滑油。由于離心式壓縮機(jī)輸出的氣體不能含有潤(rùn)滑油，因此，對(duì)于迷宮型密封的要求較高。一旦出現(xiàn)泄漏，不僅會(huì)對(duì)壓縮的氣體的品質(zhì)帶來影響，而且還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染和不安全因素，并且為設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)管理帶來嚴(yán)重困擾。

　　一、迷宮型密封機(jī)理及壓縮機(jī)軸密封結(jié)構(gòu)

　　1.迷宮型密封機(jī)理

　　迷宮型密封屬于非接觸式動(dòng)密封，結(jié)構(gòu)多，用途廣。常見的密封結(jié)構(gòu)有直通型迷宮密封、復(fù)合直通型迷宮密封、錯(cuò)列型迷宮密封、階梯型迷宮密封、蜂窩迷宮密封，還有多種形式組合在一起的組合式密封等。

　　迷宮型密封由一組環(huán)狀的密封齒片組成，齒與轉(zhuǎn)子間形成一組節(jié)流間隙與膨脹空腔。流體流經(jīng)各個(gè)環(huán)形的齒頂間隙時(shí)，由于粘性摩擦產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，使流體流速減緩，泄漏量降低，達(dá)到密封作用。

　　迷宮型密封用作液體密封時(shí)，依靠密封室內(nèi)產(chǎn)生漩渦造成壓力損失和進(jìn)入窄縫入口段壓力損失來增大流動(dòng)阻力，因此迷宮型密封在高雷諾數(shù)下用作液體密封很有成效。

　　迷宮型密封用作氣體密封時(shí)，工作介質(zhì)多次通過密封室和曲折通道的收縮產(chǎn)生節(jié)流作用。在收縮窄縫中進(jìn)行絕熱膨脹過程，氣體壓力和溫度下降。在相鄰的梳齒間氣體在密封室內(nèi)降速，幾乎在恒壓下消耗動(dòng)能，溫度恢復(fù)到初始值。由于氣流繼續(xù)在收縮窄縫和密封室中重復(fù)這一過程，使氣體的殘余速度越來越低，泄漏量非常小，起到密封作用。

　　2.迷宮型密封的特點(diǎn)

　?。?）迷宮型密封屬于非接觸式密封，所以沒有動(dòng)靜部件摩擦，不需要潤(rùn)滑，適用于高溫、高壓、高速工作環(huán)境，也適用于大尺寸密封條件。

　?。?）迷宮型密封由于沒有動(dòng)靜部件摩擦，所以功耗少，維護(hù)簡(jiǎn)便，使用壽命長(zhǎng)。

　　（3）由于迷宮型密封是間隙密封，所以相比于接觸式密封，它的泄漏量較大。但是如果增加迷宮級(jí)數(shù)，采取隔離氣等輔助密封手段，可把泄漏量減少，但是做到完全不泄漏是很困難的。在工業(yè)上，迷宮型密封有著廣泛的應(yīng)用，可在工業(yè)汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中作為級(jí)間密封和軸端密封，也可以作為往復(fù)壓縮機(jī)的活塞密封。

　　3.離心式壓縮機(jī)軸密封結(jié)構(gòu)

　　離心式壓縮機(jī)軸密封所密封介質(zhì)為油氣和潤(rùn)滑油，基本為常壓狀態(tài)，所以此處密封采用的是直通式迷宮密封結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工、安裝方便。

　　二、影響離心式壓縮機(jī)軸密封效果的原因分析

　　1.影響直通型迷宮型密封性能的因素分析

　?。?）密封齒數(shù)的影響。根據(jù)迷宮型密封的密封機(jī)理得出：當(dāng)密封齒距為一固定數(shù)值時(shí)，隨著密封齒數(shù)增多，泄漏量逐漸減少；當(dāng)密封齒間距變大，泄漏量也會(huì)大幅下降。

　?。?）密封齒型的影響。密封齒形狀不同，流體收縮效應(yīng)就不同，具體反應(yīng)在形狀和大小兩個(gè)方面。倒圓的密封齒面向流體時(shí)，收縮效應(yīng)不大；尖棱的密封齒面向流體時(shí)，收縮效應(yīng)大；倒棱的密封齒面向流體時(shí)，收縮效應(yīng)居中。

　　（3）齒寬與間隙比的影響。根據(jù)國內(nèi)外所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)得出，在較小的寬隙比下，流量系數(shù)上升到最高，到特定的寬隙比后流量系數(shù)隨寬隙比的增大而減小。

　　（4）密封材料和密封間隙的影響。迷宮型密封材料主要根據(jù)密封的結(jié)構(gòu)、工作溫度和介質(zhì)選擇，原則上迷宮型密封材料配對(duì)應(yīng)該是一軟一硬，以避免摩擦生熱或產(chǎn)生火花引起的燒損或爆炸。密封間隙應(yīng)當(dāng)根據(jù)密封結(jié)構(gòu)、設(shè)備運(yùn)行工況、密封材料性質(zhì)決定，應(yīng)當(dāng)選擇設(shè)計(jì)最小值。

　　2.影響離心式壓縮機(jī)軸密封效果不佳的原因分析

　　（1）為了使迷宮型密封具有良好的密封效果，應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際結(jié)構(gòu)選取合適的密封齒數(shù)，在一般密封結(jié)構(gòu)中應(yīng)不少于6個(gè)，一般為7個(gè)到12個(gè)。迷宮型密封根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，有位置和空間用以增大密封體尺寸，還可以增加密封齒數(shù)，改善迷宮型密封的密封效果。

　?。?）盡量不選擇直平齒，流體收縮效應(yīng)不大，在各種迷宮型密封齒形中密封效果最差。

　?。?）要測(cè)算壓縮機(jī)密封齒與軸徑向間隙，如果該密封間隙明顯比標(biāo)準(zhǔn)要大很多，透氣效應(yīng)顯著，就會(huì)降低密封效果。

　?。?）迷宮型密封的齒厚和齒間距也會(huì)影響密封效果。

　?。?）壓縮機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)要設(shè)置排油煙設(shè)施。如果這些措施采用不當(dāng)，會(huì)增加油煙排放阻力，引起壓縮機(jī)內(nèi)部油氣壓力升高，進(jìn)一步惡化迷宮型密封的泄漏。

　　三、迷宮型密封改造

　　針對(duì)以上迷宮型密封在使用時(shí)存在的缺陷，在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)和加工時(shí)重新設(shè)計(jì)更換新的密封體，一般選擇硬鋁或其它材質(zhì)，并對(duì)迷宮型密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下幾個(gè)方面的改進(jìn)：

　　1.根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)上的實(shí)際情況，在新密封體上增加密封齒，因而相應(yīng)的增加多道密封腔室，同時(shí)密封齒間距也會(huì)增加，新的密封體尺寸厚度也會(huì)加大。

　　2.密封齒形會(huì)將原有的直平齒或其它效果不佳的齒形改為刀形齒或其它效果更佳的齒形，并使尖棱背對(duì)軸密封，以增加流體收縮效應(yīng)，并保證相應(yīng)的密封齒形厚度。

　　3.擴(kuò)大新密封體腔室回油孔直徑，有利于回油順暢。

　　4.在密封體從外側(cè)密封腔室上由外向里加工通氣孔，從機(jī)組干氣密封站引入氮?dú)?。氮?dú)獠坏鸬礁綦x密封氣作用，而且還可以對(duì)油氣進(jìn)行冷卻，用以增加密封效果。

　　保證密封齒與軸之間的徑向間隙，既保證了設(shè)備運(yùn)行時(shí)動(dòng)靜部位不產(chǎn)生摩擦，也保證了密封效果。

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