技术管理
>
卧式离心机干气密封技术改造及其应用研究
刘庆宏（中国石化江汉油田分公司盐化工总厂，湖北潜江433121）
摘要：文章以卧式螺旋沉降式离心机LW~450为例，重点就
态一致。
干气密封技术改造及应用进行探讨，仅供参考。
关键词：卧式离心机：LW~450：干气密对技术：改造：应用研究
离心机是石油化工等行业中的重要生产设备之一，其密封性能直接关系到设备装置的安全稳定运行。因此对于离心机机械密封进行改造，能够切实解决其出现泄漏问题，确保了生
产的安全性，降低了能源的消耗，提高了企业的经济效益。 1卧式螺旋沉降式离心机的结构及工作原理
卧式螺旋卸料沉降离心机主要由转鼓，螺旋推进器、差速器、过载保护装置和卸载装置等构成。其工作原理如下：在机壳内部有两个回转部件，且回转部件需要同心安装于主轴承之上。无孔转鼓和螺旋叶片输送器分别布置在机壳的外部和内部。转鼓的旋转需要借助三角皮带轮的转动方可实现。左轴承的空心轴和行星差速器的外壳直接连接着转鼓，且螺旋输送器和转鼓的转动需要借助行星差速器的输出轴的作用，并作同向转动，不过二者的转速却并不相同。通常来说，螺旋输送器的转速大约为转鼓转速的0.2%~3%左右。泥浆输送人离心机，主要是从右端的中心加料管连续输入，然后流经螺旋输送器的内简，并通过加料隔仓的进料孔进入到转鼓的内部。然后收到离心机的离心作用，在转鼓的内部会形成一个环形的液池，而重相固体的离子在离心的作用之下，会在转鼓的内表面上沉淀下来，最终产生沉渣。由于螺旋叶片和转鼓之间是相对运动的，沉渣被娠旋叶片推送到转鼓小端的干燥区内，并直接经过排渣口被甩出。同时设置若干个溢流口在转鼓的大端盖上，澄清液能够从此处流出，然后经过机壳的排液室直接排出。
2干气密封的基本构成和作用原理 2.1基本构成
旋转环、静环、弹簧、密封圈、弹簧座以及轴套共同构成了干气密封的结构，其类同于普通的机械密封结构，唯一的区别在于在旋转环的密封端面上设置的有浅槽，且动压槽、密封堰和密封坝共同构成了密封端面。同时多种槽型结构都可以应用到干气密封结构中，例如圆弧槽、螺旋槽、T形槽、V形槽和U 形槽等。在上述惜型中，螺旋槽因结构设计和压力的分布比较均勾，且动态跟踪性相对较为优越，成为了非接触转轴密封结
构中应用最为广泛的槽型。 2.2作用原理
干气密封的原理主要是利用各种合力间的平衡，主要有流体动压力、流体静压力和弹簧元件弹力等，在合力的作用下，一定厚度的气膜能够在动静环摩擦副间形成；最终达到密封的目的。
3LW~450离心机干气密封结构设计及材料选择
某化工企业所使用的离心机组为LW450X1350~IN型号的螺施卸料沉降离心机，其中转直径为450mm，转装有效长度为1350mm，转鼓转速为3000r/min，差转速为10~50r/min，外形尺寸为2580x1730x1071，结合LW~450离心机组的结构状况，经过干气密封改造之后，离心机的外形尺寸等和原先的密封状
18方数锯置线2016年4月
第一，HB84826作为进料管的密封，当外壳在旋转的时候，进料管随即停止。因该机组的整体振动较大，因此选用和原先密封结构一样的弹策静止式的密封，以便于降低振动作用造成的端面负荷。依据背靠背的方式进行密封布置，同时进料管两侧安装动环，确保其能够和壳体同时转动。
第二，通常而言，干气密封所选用的密封气体主要为经过过滤的氮气，在干气密封结构运转的时候，仪有少量的氮气朝向工艺侧以及大气侧泄露。由于该机组的整体振幅在100μm~ 180μm之间。所以在改造设计的时候，需要重点关注密封的抗干扰能力。结合该高心机的实际特点，最终采取增加气膜的刚度的方式，能够实现密封结构的稳定运行。
第三，由于离心机用于分离的介质主要是固体和液体，当固体颗粒和干气密封接触的时候，会对密封圈位置的浮动间隙产生堵塞作用，并直接影响到干气密封的浮动性。因此在改造设计的时候，可以适当引入干净的己烷在介质侧进行冲洗，能够确保密封结构处于一个相对较好的工作环境中。
第四，由于螺旋槽设置在干气密封结构中能够实现最强的流体动压效应，同时在密封端面之间所产生的气膜的刚度最大。所以在该离心机的密封改造设计中，最终选取了螺旋精作为结构槽型。
第五，由于双端面干气密封的动压槽通常加工在东环的端面之上，所以最终选取了SiC材料作为动环材料，这种材料的表面硬度比较高，耐磨性能较好，热传导系数比较大，比重较小，且能够实现较低的石墨摩擦系数。选取浸渍金属碳石量材料作为密封静环的材料，这种材料的强度较高、自润滑性能较好、耐高温也较强。总之，动静环所选用的SiC材料和浸渍金属碳石墨材料时现阶段世界上最好的摩擦副组之一。
综上所述，离心机的密封状况如果出现问题，势必带来极大的安全隐患。因此文章结合LW~450离心机的实际状况，重点分析了其出现泄漏向题的原因所在，并利用干气密封技术对其进行了相应的结构优化，实现了较好的密封效果。该经验值
得大力推广。参考文献：
[1]任继良.污泥脱水卧螺离心机分离性能研究[D].中南大学，2012.
[2]董连东,付双成,衰惠新.卧螺高心机内压力场的数值模报[]化工进展,2014,02：309~313+336
[3]渠极,孙恒,王东琪,何雨谦,应超，肖泽仪，卧螺离心机生产能力的FCPS理论[J]化工设备与管道,2014,01:60~64
[4]王琪,杨彬,刘琳,方海峰,刘汝液,黄伟彬.卧螺过滤离心机机械振动和动载荷的分析与研究[]应用力学学报,2014,05： 764~769+833~834