Сухие уплотнения являются неотъемлемой частью современных центробежных компрессоров. Инженеры, иногда, не уделяют достаточного внимания области, определению и выбору наиболее подходящего типа газовых уплотнений, их системы управления и вспомогательных устройств для данного сервисного приложения. Несколько параметров, таких как состав, условия термодинамического состояния уплотнения или буферного газа, пригодность для двунаправленного вращения и рейтинг системы, должны быть оценены до завершения проектирования системы. Выбор подходящего типа сухого уплотнения способствует долговременной надежности и доступности центробежных компрессорных технологических установок.
Линии уплотнений
Сухое газовое уплотнение состоит из вращающегося, плоского сопрягаемого кольца с либо обработанным, либо выгравированным круговым рисунком спиральной канавки, и первичным (стационарным) кольцом в более мягком материале. Первичное кольцо радиально сдерживается, но может двигаться в осевом направлении. В статическом и разгерметизированном состоянии пружины за основным кольцом удерживают уплотнительную поверхность закрытой. В статическом и герметичном состоянии газ проникает через поверхности на кончике канавки. Герметичная плотина поддерживает равномерное распределение давления между поверхностями уплотнения и помогает обеспечить гидростатический подъем, что приводит к низкому крутящему моменту запуска, более низкой тепловыделения и меньшей паразитной мощности. В динамическом состоянии постепенно мелкие спиральные канавки направляют герметичный газ к центральной плотине и создают давление в газовой пленке, чтобы отделить грани, чтобы они не контактировали во время работы. Специальная геометрия спиральных канавок обеспечивает равномерное гидростатическое распределение давления и поддерживает надлежащий зазор между торцами уплотнения для жесткости газовой пленки.
Типы уплотнений
Сухое уплотнение представляет собой, по существу, механическое уплотнение с вращающимся сопрягаемым кольцом и неподвижным уплотнительным кольцом. Три основных типа уплотнений для применения в турбомашинах обсуждаются в следующих пунктах. На внутренней стороне первичного уплотнения предусмотрен технологический газовый лабиринт. Оба типа методов контроля первичного уплотнения, а именно: метод контроля потока уплотняющего газа и метод контроля перепада давления, обеспечивают положительный поток уплотняющего газа через технологический лабиринт, чтобы избежать обратного потока побочного газа в полость сухого уплотнения. Источником уплотняющего газа является либо чистый технологический газ, инертный газ, либо сладкий газ, который совместим с технологическим газом. Непрерывная подача уплотняющего газа в установившихся условиях необходима для надлежащего функционирования сухого уплотнения. Давление подачи уплотнительного газа должно быть не менее 50 фунтов на квадратный дюйм больше, чем максимальное герметичное давление.
