泵用幹（gàn）氣密封的原理及主要特點

1.工作原理（lǐ）

泵用幹氣密封是一種高性能、長壽命（mìng）的新（xīn）型密封型式，在結（jié）構上（shàng）它與（yǔ）普通機械密封顯著不同的是（shì）：動、靜環密封端麵較寬；在動環或靜環端麵上加工出特殊形狀的流體動壓槽（cáo），如螺旋槽，槽深（shēn）一般在3-10pm之間。當動環高速旋轉時，動環或靜環端（duān）麵上的螺旋槽將外徑處的高壓氣體向下泵入密封端（duān）麵間，氣體由外（wài）徑向中心流動，而密封壩節製氣體流向中心，於是氣體被（bèi）壓縮引起壓力升高，在槽（cáo）根處形成高壓（yā）區。端麵氣膜壓力（lì）形（xíng）成形成開啟力，在密（mì）封穩定運轉時，該開啟力與由作用在補償環背麵的氣體壓力和彈簧（huáng）力形成（chéng）的閉合力平衡，密封保持非接觸、無磨損運轉（zhuǎn），其氣膜厚度一般維持在2-3pm。如果出現某些擾動因素使密封間隙減小，引起開啟（qǐ）力減小，而閉合力不變，密（mì）封間隙（xì）將減小，密封（fēng）將很快（kuài）再次（cì）恢複平衡。幹氣密封的這種抵（dǐ）抗氣膜間隙變化的（de）能力稱之為（wéi）氣膜（mó）剛度。雖然泵用幹氣密封的氣膜（mó）間隙（xì）很小（xiǎo），但氣膜剛度很大，比液（yè）膜潤滑機械密封（fēng）的膜剛度要大得多。

2.主要優點

與傳統的接觸式機械密封相比，在離心泵中采（cǎi）用幹氣密封有以下幾個方麵的優點：

（1）摩擦功耗低

由於幹氣密封的兩密封端麵被一（yī）薄層穩定的氣膜所隔離而且密封腔內為低粘度的氣（qì）體介質，因此（cǐ）幹氣密封（fēng）的端麵摩擦功耗（hào）和動（dòng）環組件（jiàn）的攪拌摩擦損（sǔn）失要比液體潤滑的密封裝置的摩擦功耗小很多，一般兩者消耗的功率之比約為1：10-20.

（2）無磨損運轉（zhuǎn）、使用壽（shòu）命長

對（duì）幹氣（qì）密封，由於兩個相對旋轉的端麵是非接觸的（de），在正常使用條件下，一般都可達到3年以上。

（3）無封液係統、能實現泵送介質的零泄漏或零溢出

封（fēng）液（yè）係統時（shí）常是複雜的和（hé）昂（áng）貴的，並存在不可避免的故障危險。泵送介質的外泄漏和封液冷卻密封都依賴於封液係（xì）統（tǒng）的完善化。幹氣密封避免了所（suǒ）有（yǒu）這（zhè）些複雜因素，它利用（yòng）幹燥潔淨的氮氣源作為密封氣，很容易實現泵送介質（zhì）的零泄漏或零溢出，對泵送介質（zhì）沒有任何汙染，而且（qiě）係（xì）統比較（jiào）簡單、可靠性（xìng）非常高。

3、主要技術難點

與高速透平壓縮機（jī）用幹氣密封相比，離心泵用幹氣密封存（cún）在三個方麵的難點：

（1）結構尺寸受限製。離心泵填料箱徑向空間相對較小，特別（bié）是（shì）對（duì）一些老泵軸封的改造，問題就更顯突出。這樣（yàng），一般泵用幹氣（qì）密（mì）封的密封麵相對就比（bǐ）較窄，由於密封（fēng）麵必須包（bāo）括起向下泵送作用（yòng）的槽區和起密封（fēng）作用的壩區兩部分（fèn），因此泵用幹氣密封的端麵結構參數（包（bāo）括流槽（cáo）的幾何參數）的設計與透平壓縮機用幹氣密封（fēng）並不一樣，其難度更（gèng）大（dà）。

（2）轉速低，動壓效應小。由於離心（xīn）泵主軸轉速不高，為了盡可（kě）能提高密封在工作膜厚下的氣膜剛度（dù）以增強密（mì）封工作的可靠性（xìng），在端麵槽型的選（xuǎn）擇及（jí）其結（jié）構參數的（de）優化上必須作特（tè）殊的考慮。

（3）性能價格比高。由於離心泵機器本身的價值相對於透平壓縮機而言要小很多，因此泵（bèng）用幹氣密封的（de）價格相對於（yú）透平壓縮（suō）機用幹氣密封而言就要低很多，這就要求其性能價格比必（bì）須非常高。因此在設計泵用幹氣（qì）密封及其控製係（xì）統時，在保證密封和係統性能的前提（tí）下，還必須充分考慮其經濟性，以便於泵（bèng）用（yòng）幹氣密封的推廣應用，這就增加了密封（fēng）和係統設計和（hé）生產（chǎn）的難度。