干气密封的控制系统——供应气体分类及要求

干气密封在依据操作条件正确设计的条件下，其运行的好坏主要取决于密封两端面，即动环和静环之间的正常匹配，如进入密封腔的气体混有微小杂质，会严重影响整套干气密封系统的可靠性和寿命，因此，为确保其安全运行提供一个密封气过滤单元。密封泄漏量的多少标志着干气密封是否运转正常。因此，需要一套泄漏监测单元来监测其泄漏量以判断干气密封是否运转正常。当干气密封泄漏量超过一定值时，监控系统认为密封已经失效，系统发出报警信号，甚至联锁停车，保证机组运转安全。此外，为了防止干气密封受润滑油的影响，还需要匹配密封气隔离单元，阻止轴承润滑油进入干气密封系统。综上，密封气过滤单元、干气密封泄漏控制单元和密封隔离气单元三部分组成了干气密封的控制系统（也称“ 支持系统”）。它从流量、压力 、温度及洁净度等方面来控制、监控密封系统中的气体。但由于密封结构布置形式、密封介质的种类 、压力以及温度等不同，干气密封控制系统的具体结构也有所不同。

干气密封的供应气体主要分为密封气、缓冲气和隔离气三种。

1. 密封气  

密封气一般指主密封端面的气体 。正常运转时，一定要确保机组运转过程中密封气的供给。密封气的中断会导致密封面干磨，很短时间内密封就会烧坏；另外，如果密封气内含有杂质（液、固）也会损伤密封面，影响整个机组的运行。因此，连续、洁净的密封气供应对于整个密封装置的运行是至关重要的。

密封气的选取要从安全、经济两方面考虑。一般情况下，对于像输送一氧化碳、氮气、氢气及空气等气体时， 采用压缩机出口工艺气作为密封气。当输送石油气或气体内含烃类物质较多时，密封气采用氮气，泵用和釜用干气密封多采用氮气或空气。但有时考虑到经济性或运行的安全性，具体情况也有变化。釆用压缩机出口工艺气作为密封气的干气密封， 起停机或发生故障时要采用辅助密封气（如氮气或空气）。起动前先通入辅助密封气，当机组运行到工作转速范围后或压缩机出口工艺气到达入口压力的1.4倍以上时，将压缩机出口工艺气切换到主密封流程中，机组停车前要将压缩机出口气切回到辅助密封气，以保证密封的正常运行。

在运转过程中，干气密封关键的是要保证动静环之间产生一定厚度和刚度的气膜。这种气膜的形成完全依赖于动环上的槽型，而这些槽的深度较浅，只有 3~8um较小的杂质或者油污就能将槽型填充起来；另外如果气体中含有水分等液相物质，在高速旋转时，液体汽化破坏气膜，同样会导致动静环接触发生磨损。因此，密封气中含固体杂质和带液是干气密封的敌人。密封气系统的供气连续可靠，气体不得含有固体杂质，不得带液，干气密封从字面上来理解，密封气是干净的、干燥的。
密封气过滤单元是干气密封控制系统的核心，密封气通过过滤单元进入干气密封， 保证密封面不受颗粒杂质的损坏，为干气密封长周期运转提供保证。过滤器前后设有压差报警，当压差超过一定值时，切换过滤器，同时清洗或更换滤芯，保证过滤气体的质量。

2. 缓冲气  

缓冲气（也称前置气）实际上是密封气在进人干气密封之前分离出来的一路气体。它通过限流孔板进人缓冲器腔，然后经过迷宫密封后进入机内，作用是阻止机内未处理的工艺气体向外扩散污染密封端面， 而影响密封的正常运行。

3.隔离气  

为了防止轴承润滑油进入干气密封而污染密封面，为其提供一套隔离气系统。隔离气指干气密封端面和轴承之间引人的用于隔离干气密封和轴承润滑油之间的气体。隔离气一般采用氮气。隔离气先于润滑油系统投用前启用，后于润滑油系统停用后关闭。保证润滑油不会进入密封接触面，以保证干气密封系统的安全。如果隔离气含有固体或者含有液体可以采用与密封气相同的方式处理。