干气密封系统第二部分-中文翻译.pdf

南京工程学院南京工程学院 毕业设计毕业设计(论文论文)外文资料翻译外文资料翻译 原 文 题 目：原 文 题 目：Dry gas seal systems-part 2 原 文 来 源：原 文 来 源： Turbomachinery international 2007.03/0424-26 学 生 姓 名：学 生 姓 名：陈金金学 号：学 号： 231120308 所在院(系)部：工业中心所在院(系)部：工业中心 专 业 名 称：专 业 名 称：机械设计制造及其自动化 干气密封系统干气密封系统-第二部分第二部分 能帮助预防失败的最佳练习设计和选择 罗伯特阿莫尼，威廉姆佛斯厄夫和萨兹曼 这个系列的第一篇文章（2007，1 月、2 月 20 页）讨论了干气密封系统的选择和设计的 最佳实践。 本文章将包含:密封气体调节,密封气体控制,主要通风系统 密封气体的来源可能是压缩机排放,一个中间点的压力,或外部进程或惰性气体,或压缩 机排出。在应用中，大多数情况下，密封气体调节装置只包含过滤（绝对值 5 微米）和除湿 设备。最佳实际应用情况是使用双凝聚过滤器和具有高水平警报功能的自动排水器。然而， 有两个特殊情况可能需要额外的气体调节。 密封气体调节 低温氮气(已经液化)会破坏在低速操作过程中的碳固定面转动齿轮联轴节或缓慢的 滚动齿面是相互接触的。 低温氮祁是非常干的， 露点低至零下 90 度 （华氏零下 130 度） 。 但碳的自润滑质量是基于其晶体结构吸收和保持一定的气体的能力,包括水蒸气,这能显著降 低摩擦。 在缺乏水蒸气时,碳润滑能力很差,会迅速磨损。因此，露点调节的需要无论什么时候都 碳固定元素用于表面或圆周密封， 摩擦接触较长时间。 对于大型蒸汽或燃气涡轮机驱动的压 缩机,需要长时间慢滚下干气密封的发射速度,最佳实践是在氮上游的聚结过滤系统条件下, 提高其露点至零下 30 度（华氏零下 22 度）或更高。增加氮露点的方法包括混合饱和氮- 从喷水室低温氮气在一个适当的比例,或混合湿空气低温氮、氧含量低于 5%。露点 监测和低露点报警安全运行是所必需的。 图 1 是最佳实践双干气密封系统。 使用缓冲气体的不同气压控制。 密封气体控制阀并不 需要因为氮系统气压指数是和调控的。 饱和密封气体 在系统或进入发电机控制部件的下部,暴露了干气密封液体凝结和移行到之间的密封腔 和干气密封的表面。密封损坏的风险是高的,当液体进入区域之间的表面。最佳实践是确保 气体过热大约 15 度（华氏 27 度）以上，气体冷凝温度在主排气孔中的最低的操作压力下。 加热器中除了地面控制设备的部件，其他可能是足够的。然而,如果所需的温度上升可能会 导致聚合,冷却器,分离容器,可能需要再热。如果干气包含 C6+ 成分，它们一定会被识别和 在确定饱和度条件下分别考虑。 抛开应用程序,另一个密封气体的来源需要在启动或关闭,当压缩机过程没有提供足够的 压力,或支持独立密封气体来源。这种交替密封气体必须满足所有的主密封气体。可以使用 氮气， 如果系统可以容忍它。 如果氮气是不能接受的,一个放大器单元(增压器)可能是必要的, 当过程气体不是可以在足够的压力。往复式活塞或隔膜压缩机目前最常见的选择,然而小干 旋转螺丝已经被成功运用,不仅可能更可靠。在大型工厂应用程序中,或者潜在的合理损失中, 推荐了双放大器单元。 密封气体控制 干气密封控制系统设计取决于密封的类型被使用,而且必须考虑所有预期的操作条件。 本节重点是双和串联干气密封应用程序。 （图 1,2 不是完整的工艺流程图。 ）不管密封气体控 制系统的设计,选择跳闸机基于监测密封参数和其他参数取决于 HazOp 审查,和每个 工厂关闭的经济估价的后果。 可以帮助简化双端面机械密封密封气体控制系统,减少密封气体的数量,可靠性和优化系 统。上一篇文章中指出,通常采用双端面机械密封,惰性气体密封(通常为氮),兼容的过程,可在 密封的压力超过了最大过程压力接口(防止密封压力逆转)。 如果在监管系统使用氮,密封气体 控制阀可以消除（图 1)。 如果该工程气体酸、 甜缓冲气体注射过程必须迷宫密封和干气密封以止酸气接触和潜在 的干气密封污垢。压差控制通常使用。流控制也是一个可以接受的选择,提供了流足以维持 一个 15 米/秒的速度通过两倍的最大设计关的迷宫般的过程。 串联密封是最常见的干气密封应用程序,需要一个惰性气体不能在足够的压力或不兼容 的过程中。 传统的控制安排保持 35 kpa - 70 kpa 的微分平衡或平衡室压力,使用一个压差控制 阀。这样的安排是足够的密封压力大于最大压力时,可以发生在主密封排气腔。然而,这种控 制方案可以使主密封可能逆转的压力。 图 2：串联密封系统设计可以避免失败由于低气压吸入压力 在低压状态下， 在这主通风口的最大空腔压力能被吸入到密封压中。 虽然火炬头压力通 常是低(7 kpag-21kpag 或 1 psig-3psig),期间可以存在的最大设计耀斑压力主要的低迷的,或在 紧急关闭时从 140kpag 到 340kapg(20 psig-50psig)。因此,最大压力的主密封排气腔可以等于 最大爆发压力+损失通过止回阀孔,在通风系统和管道。较低的服务,或者低层大气吸入压力, 甚至“正常”条件的主要通风会导致反向差主密封,除非系统设计排除了这种可能性。 近年来,大量的干气密封的失败发生在低负压制冷和其他服务中。图 2 表明此系统已经 成功应用于低负压中。PDCV 在每个密封控制进气腔的密封气体压力的名义价值 35 kpa - 70 kpa(5 psi-10psi)以下值的高;参考气体压力和主密封排气腔压力测量上游的发泄口。这是通过 使用一个高信号选择器设备在每个密封,确保主密封将总是有一个积极的微分至少 35 kpa - 70 kpa(5 psid-10psid),即使主发泄压力增加明显在低迷或防静电时。 另一种方法,已成功地用于大型机械密封的气体流量是一个相对较小的再循环损失,都是 使用一个 PDCV 密封。 在这个方案中,主密封发泄压力的传感点移动的位置， 主要通风是常见 的密封。压差控制的 PDCV 然后设置的足够高(通常 200 kpa - 350 kpa 或 30 psid-50psid)以确 保它总是会大于最大压力降穿过孔,管道,然后任何其他组件之间的感应点和主密封箱的腔。 这种压力也提供了最大的允许了主密封气漏流。 无论一个或两个 PDCVs,最佳实践是保证控制阀总是运行在可接受的阀系数被称为 “CV” 范围。 对于大型单位密封气体流动可以差别很大,一个孔板可以安装在平行的 pdcv 的正常流动的条件下。在这种安排下,pdcv 将继续关闭除非流条件的要求,和小阀总是在 CV 的范围(10% - -90%)内操作。关键元素在低压服务监控主密封微分,以及迷宫过程微分,在控制 密封气体压力越高的基础上，两个值以确保主密封压力逆转在任何预期的情况下是不可能 的。 在低压服务密封气体压力应 TGM 该控制以确保主密封压力逆转是不可能的 主要通风系统 “主通风”一词一直被应用于串联密封应用。双重密封,只有一个通风干气密封和分离 之间的密封(图 1)。 因为这通风通常不包含碳氢化合物,通常不是连接到火炬系统,并可能并不 总是被监控。因此,对于双海洋应用,最佳实践是监控和报警,或访问系统如果氮进气道流密封 组件的增加。运营商的大,收入较高的植物可能会决定输送，只有当外部密封失败迫在眉睫 时。高氮流+外密封流可以用来输送这些单位。 串联密封、主通风通常含有碳氢化合物,是连接到火炬系统,检测监控的健康主密封(图 2)。这个系统必须提供给有足够的信息监控主密封的状况的操作团队,维护压缩机的安全运 行的最长时间,和安全关闭压缩机时存在一个危险的条件。 以下是主通风的最佳实践： 定位主密封室底部排气密封衬套(6 点)位置,与低点排水通风管道毗邻机器。这将允许在 主发泄室检查液体。所需的管道配置,当下水道将打开,应确定在 HazOp 审查。 有氮链接的中间迷宫被推荐给了所有串联密封。为了防止屏蔽主密封泄漏,流控制的中 间氮是最佳实践。(关于氮喷射系统为中间密封迷宫的细节将在下一篇文章中介绍。) 流测量装置主要通风监测流中的推荐。设备可能是一个可调孔,但防篡改,设置点锁或封 面或者一个固定孔。孔大小是基于预期的渗漏形式主密封和中间迷宫流。测量主要通风 流动促进故障诊断总是被推荐,不管什么参数都将用于报警和跳闸(流量或压力)。 使用低压,失流元素测量损失的低压监控迷宫密封泄漏和中间流率。管道应的大小应该 能减少主要排气腔压力事件的主密封失败。压缩机密封腔通气开口,内部应该检查为的是他 们并非尺寸不足。 如果一个完整的主密封失败可能导致主排气腔压力超过压力可以由氮系统, 最佳实践是缓解排气压力低于氮系统压力。重量、支干指导建议完全流通盘阀。破裂盘可以 随机失败,并需要停机更换一个单元。 建议使用弹簧止回阀在管道耀斑头连接。这可以防止背部耀斑气体流入主发泄室,并保 持积极的二次密封压差。 止回阀通常是用来产生最小 35 kpag 背压(5 psig)在主排气腔,保证最 低 35 kpad(5 psid)积极微分二次密封。 然而,所需的二次密封压差应该由密封供应商,基于预期 回转装置操作和密封的发射速度。 历来主要通风系统提供压力或流量仪表通常是三模冗余旅行的压缩机组在 压力或主排气流量显著增加。与加工单位大小的增加,相应的日常收入损失的增长,许多最终 用户会重新考虑这种方法。 最终， 决定关于机械行程必须由操作团队中每一个工厂在这个工 程中越早越好(前期结束工程设计阶段)。 这样做的目的是避免虚假的运输和计划外停产,同时 保持的安全厂房和机器的完整性。 干气密封是精密组件,和重要的瞬态变化可能发生在监控参数。因此,关闭的最佳实践是: 1.尽可能以合理的高水平设置输送水平,但低于最低可用氮的压力. 2.总是使用三模冗余(包括布线和逻辑)访问功能. 3.考虑要求一个以上的参数超过容许设置启动自动输送. 4.需要规定监控二次密封的状况,以及主密封,允许行动或失败事件的恶化. 参考文献： 脚注： 下一篇文章将重点放在中间和分离气体系统的最佳实践和讨论干气密封系统的状态监 测的最佳实践。 没有责任由作者承担任何伤害和/或损坏人员、 财产安全的产品责任,疏忽或否则,或从任何使 用或操作方法、产品,这些文章中包含的指令或想法。 作者： 罗伯特阿莫尼在机械领域有着 47 年的经验，