【压缩机网】离心式压缩机是工业企业生产中常用的关键设备之一，迷宫型密封是离心式压缩机常用的密封，其密封介质是油气和润滑油。由于离心式压缩机输出的气体不能含有润滑油，因此，对于迷宫型密封的要求较高。一旦出现泄漏，不仅会对压缩的气体的品质带来影响，而且还会对周围环境造成污染和不安全因素，并且为设备的现场管理带来严重困扰。
一、迷宫型密封机理及压缩机轴密封结构
1.迷宫型密封机理
迷宫型密封属于非接触式动密封，结构多，用途广。常见的密封结构有直通型迷宫密封、复合直通型迷宫密封、错列型迷宫密封、阶梯型迷宫密封、蜂窝迷宫密封，还有多种形式组合在一起的组合式密封等。
迷宫型密封由一组环状的密封齿片组成，齿与转子间形成一组节流间隙与膨胀空腔。流体流经各个环形的齿顶间隙时，由于粘性摩擦产生节流效应，使流体流速减缓，泄漏量降低，达到密封作用。
迷宫型密封用作液体密封时，依靠密封室内产生漩涡造成压力损失和进入窄缝入口段压力损失来增大流动阻力，因此迷宫型密封在高雷诺数下用作液体密封很有成效。
迷宫型密封用作气体密封时，工作介质多次通过密封室和曲折通道的收缩产生节流作用。在收缩窄缝中进行绝热膨胀过程，气体压力和温度下降。在相邻的梳齿间气体在密封室内降速，几乎在恒压下消耗动能，温度恢复到初始值。由于气流继续在收缩窄缝和密封室中重复这一过程，使气体的残余速度越来越低，泄漏量非常小，起到密封作用。
2.迷宫型密封的特点
（1）迷宫型密封属于非接触式密封，所以没有动静部件摩擦，不需要润滑，适用于高温、高压、高速工作环境，也适用于大尺寸密封条件。
（2）迷宫型密封由于没有动静部件摩擦，所以功耗少，维护简便，使用寿命长。
（3）由于迷宫型密封是间隙密封，所以相比于接触式密封，它的泄漏量较大。但是如果增加迷宫级数，采取隔离气等辅助密封手段，可把泄漏量减少，但是做到完全不泄漏是很困难的。在工业上，迷宫型密封有着广泛的应用，可在工业汽轮机、离心压缩机、鼓风机等旋转机械中作为级间密封和轴端密封，也可以作为往复压缩机的活塞密封。
3.离心式压缩机轴密封结构
离心式压缩机轴密封所密封介质为油气和润滑油，基本为常压状态，所以此处密封采用的是直通式迷宫密封结构，结构简单，加工、安装方便。
二、影响离心式压缩机轴密封效果的原因分析
1.影响直通型迷宫型密封性能的因素分析
（1）密封齿数的影响。根据迷宫型密封的密封机理得出：当密封齿距为一固定数值时，随着密封齿数增多，泄漏量逐渐减少；当密封齿间距变大，泄漏量也会大幅下降。
（2）密封齿型的影响。密封齿形状不同，流体收缩效应就不同，具体反应在形状和大小两个方面。倒圆的密封齿面向流体时，收缩效应不大；尖棱的密封齿面向流体时，收缩效应大；倒棱的密封齿面向流体时，收缩效应居中。
（3）齿宽与间隙比的影响。根据国内外所进行的实验得出，在较小的宽隙比下，流量系数上升到最高，到特定的宽隙比后流量系数随宽隙比的增大而减小。
（4）密封材料和密封间隙的影响。迷宫型密封材料主要根据密封的结构、工作温度和介质选择，原则上迷宫型密封材料配对应该是一软一硬，以避免摩擦生热或产生火花引起的烧损或爆炸。密封间隙应当根据密封结构、设备运行工况、密封材料性质决定，应当选择设计最小值。
2.影响离心式压缩机轴密封效果不佳的原因分析
（1）为了使迷宫型密封具有良好的密封效果，应根据设备实际结构选取合适的密封齿数，在一般密封结构中应不少于6个，一般为7个到12个。迷宫型密封根据现场设备结构实际情况，有位置和空间用以增大密封体尺寸，还可以增加密封齿数，改善迷宫型密封的密封效果。
（2）尽量不选择直平齿，流体收缩效应不大，在各种迷宫型密封齿形中密封效果最差。
（3）要测算压缩机密封齿与轴径向间隙，如果该密封间隙明显比标准要大很多，透气效应显著，就会降低密封效果。
（4）迷宫型密封的齿厚和齿间距也会影响密封效果。
（5）压缩机润滑油系统要设置排油烟设施。如果这些措施采用不当，会增加油烟排放阻力，引起压缩机内部油气压力升高，进一步恶化迷宫型密封的泄漏。
三、迷宫型密封改造
针对以上迷宫型密封在使用时存在的缺陷，在对其进行结构改造时，应在设计和加工时重新设计更换新的密封体，一般选择硬铝或其它材质，并对迷宫型密封结构进行以下几个方面的改进：
1.根据设备结构上的实际情况，在新密封体上增加密封齿，因而相应的增加多道密封腔室，同时密封齿间距也会增加，新的密封体尺寸厚度也会加大。
2.密封齿形会将原有的直平齿或其它效果不佳的齿形改为刀形齿或其它效果更佳的齿形，并使尖棱背对轴密封，以增加流体收缩效应，并保证相应的密封齿形厚度。
3.扩大新密封体腔室回油孔直径，有利于回油顺畅。
4.在密封体从外侧密封腔室上由外向里加工通气孔，从机组干气密封站引入氮气。氮气不但起到隔离密封气作用，而且还可以对油气进行冷却，用以增加密封效果。
保证密封齿与轴之间的径向间隙，既保证了设备运行时动静部位不产生摩擦，也保证了密封效果。
来源：本站原创
【压缩机网】离心式压缩机是工业企业生产中常用的关键设备之一，迷宫型密封是离心式压缩机常用的密封，其密封介质是油气和润滑油。由于离心式压缩机输出的气体不能含有润滑油，因此，对于迷宫型密封的要求较高。一旦出现泄漏，不仅会对压缩的气体的品质带来影响，而且还会对周围环境造成污染和不安全因素，并且为设备的现场管理带来严重困扰。
一、迷宫型密封机理及压缩机轴密封结构
1.迷宫型密封机理
迷宫型密封属于非接触式动密封，结构多，用途广。常见的密封结构有直通型迷宫密封、复合直通型迷宫密封、错列型迷宫密封、阶梯型迷宫密封、蜂窝迷宫密封，还有多种形式组合在一起的组合式密封等。
迷宫型密封由一组环状的密封齿片组成，齿与转子间形成一组节流间隙与膨胀空腔。流体流经各个环形的齿顶间隙时，由于粘性摩擦产生节流效应，使流体流速减缓，泄漏量降低，达到密封作用。
迷宫型密封用作液体密封时，依靠密封室内产生漩涡造成压力损失和进入窄缝入口段压力损失来增大流动阻力，因此迷宫型密封在高雷诺数下用作液体密封很有成效。
迷宫型密封用作气体密封时，工作介质多次通过密封室和曲折通道的收缩产生节流作用。在收缩窄缝中进行绝热膨胀过程，气体压力和温度下降。在相邻的梳齿间气体在密封室内降速，几乎在恒压下消耗动能，温度恢复到初始值。由于气流继续在收缩窄缝和密封室中重复这一过程，使气体的残余速度越来越低，泄漏量非常小，起到密封作用。
2.迷宫型密封的特点
（1）迷宫型密封属于非接触式密封，所以没有动静部件摩擦，不需要润滑，适用于高温、高压、高速工作环境，也适用于大尺寸密封条件。
（2）迷宫型密封由于没有动静部件摩擦，所以功耗少，维护简便，使用寿命长。
（3）由于迷宫型密封是间隙密封，所以相比于接触式密封，它的泄漏量较大。但是如果增加迷宫级数，采取隔离气等辅助密封手段，可把泄漏量减少，但是做到完全不泄漏是很困难的。在工业上，迷宫型密封有着广泛的应用，可在工业汽轮机、离心压缩机、鼓风机等旋转机械中作为级间密封和轴端密封，也可以作为往复压缩机的活塞密封。
3.离心式压缩机轴密封结构
离心式压缩机轴密封所密封介质为油气和润滑油，基本为常压状态，所以此处密封采用的是直通式迷宫密封结构，结构简单，加工、安装方便。
二、影响离心式压缩机轴密封效果的原因分析
1.影响直通型迷宫型密封性能的因素分析
（1）密封齿数的影响。根据迷宫型密封的密封机理得出：当密封齿距为一固定数值时，随着密封齿数增多，泄漏量逐渐减少；当密封齿间距变大，泄漏量也会大幅下降。
（2）密封齿型的影响。密封齿形状不同，流体收缩效应就不同，具体反应在形状和大小两个方面。倒圆的密封齿面向流体时，收缩效应不大；尖棱的密封齿面向流体时，收缩效应大；倒棱的密封齿面向流体时，收缩效应居中。
（3）齿宽与间隙比的影响。根据国内外所进行的实验得出，在较小的宽隙比下，流量系数上升到最高，到特定的宽隙比后流量系数随宽隙比的增大而减小。
（4）密封材料和密封间隙的影响。迷宫型密封材料主要根据密封的结构、工作温度和介质选择，原则上迷宫型密封材料配对应该是一软一硬，以避免摩擦生热或产生火花引起的烧损或爆炸。密封间隙应当根据密封结构、设备运行工况、密封材料性质决定，应当选择设计最小值。
2.影响离心式压缩机轴密封效果不佳的原因分析
（1）为了使迷宫型密封具有良好的密封效果，应根据设备实际结构选取合适的密封齿数，在一般密封结构中应不少于6个，一般为7个到12个。迷宫型密封根据现场设备结构实际情况，有位置和空间用以增大密封体尺寸，还可以增加密封齿数，改善迷宫型密封的密封效果。
（2）尽量不选择直平齿，流体收缩效应不大，在各种迷宫型密封齿形中密封效果最差。
（3）要测算压缩机密封齿与轴径向间隙，如果该密封间隙明显比标准要大很多，透气效应显著，就会降低密封效果。
（4）迷宫型密封的齿厚和齿间距也会影响密封效果。
（5）压缩机润滑油系统要设置排油烟设施。如果这些措施采用不当，会增加油烟排放阻力，引起压缩机内部油气压力升高，进一步恶化迷宫型密封的泄漏。
三、迷宫型密封改造
针对以上迷宫型密封在使用时存在的缺陷，在对其进行结构改造时，应在设计和加工时重新设计更换新的密封体，一般选择硬铝或其它材质，并对迷宫型密封结构进行以下几个方面的改进：
1.根据设备结构上的实际情况，在新密封体上增加密封齿，因而相应的增加多道密封腔室，同时密封齿间距也会增加，新的密封体尺寸厚度也会加大。
2.密封齿形会将原有的直平齿或其它效果不佳的齿形改为刀形齿或其它效果更佳的齿形，并使尖棱背对轴密封，以增加流体收缩效应，并保证相应的密封齿形厚度。
3.扩大新密封体腔室回油孔直径，有利于回油顺畅。
4.在密封体从外侧密封腔室上由外向里加工通气孔，从机组干气密封站引入氮气。氮气不但起到隔离密封气作用，而且还可以对油气进行冷却，用以增加密封效果。
保证密封齿与轴之间的径向间隙，既保证了设备运行时动静部位不产生摩擦，也保证了密封效果。
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