Что такое механические уплотнения с газовой смазкой?

Что такое механические уплотнения с газовой смазкой?

Механические уплотнения с газовой смазкой, также известные как сухие газовые уплотнения, представляют собой передовые решения в области герметизации, которые используют тонкую пленку сжатого газа для создания бесконтактного уплотнения между вращающимися и неподвижными компонентами. В отличие от традиционных мокрых уплотнений, которые полагаются на жидкую смазку, газовые уплотнения используют инертные газы, такие как азот или воздух, для поддержания барьера между технологической жидкостью и атмосферой.

Конструкция механических уплотнений с газовой смазкой

Газосмазываемые уплотнения состоят из двух основных компонентов: вращающегося первичного уплотнительного кольца и неподвижного ответного кольца. Первичное уплотнительное кольцо имеет спиральные канавки, вытравленные на его поверхности, которые создают гидродинамическую подъемную силу при воздействии вращающегося вала. Эта подъемная сила создает тонкую газовую пленку между поверхностями уплотнения, позволяя им работать без физического контакта, тем самым минимизируя трение и износ.

Как работают газовые смазочные уплотнения

Принцип работы газовых смазочных уплотнений основан на гидродинамическом эффекте, создаваемом спиральными канавками на поверхности первичного уплотнительного кольца. При вращении вала канавки перекачивают газ между поверхностями уплотнения, создавая пленку высокого давления, которая разделяет кольца. Толщина газовой пленки обычно составляет несколько микрон и зависит от таких факторов, как скорость вала, вязкость газа и геометрия поверхности уплотнения.

Для поддержания стабильной газовой пленки газовые уплотнения требуют постоянной подачи чистого, сухого газа под давлением, немного превышающим давление технологической жидкости. Этот барьерный газ обычно подается из внешнего источника и регулируется системой управления, которая регулирует давление в зависимости от условий эксплуатации.

Преимущества уплотнений с газовой смазкой

• Уменьшение трения и износа: Бесконтактный характер газовых уплотнений исключает трение и износ, связанные с контактом уплотнительных поверхностей, что приводит к увеличению срока службы уплотнения и снижению затрат на техническое обслуживание.
• Низкое энергопотребление: Отсутствие жидкой смазки и минимальные потери на трение в газовых уплотнениях приводят к снижению энергопотребления по сравнению с мокрыми уплотнениями.
• Улучшенная чистота процесса: Газовые уплотнения предотвращают загрязнение технологических жидкостей, устраняя необходимость в жидких смазочных материалах, что делает их идеальными для применений, требующих высокой чистоты продукта.
• Улучшенные экологические показатели: Использование инертных барьерных газов и устранение утечек жидкости делают газовые уплотнения экологически безопасным решением, помогающим отраслям соблюдать все более строгие нормы выбросов.
• Более широкий диапазон условий эксплуатации: Газовые уплотнения могут выдерживать более широкий диапазон температур, давлений и скоростей вращения вала по сравнению с уплотнениями с жидкой смазкой, что делает их пригодными для различных областей применения.

Применение уплотнений с газовой смазкой

• Нефтяная и газовая промышленность: Газовые уплотнения широко используются в компрессорах, турбинах и насосах в операциях по добыче, переработке и сбыту нефти и газа. Они обеспечивают надежные уплотнительные решения для работы с углеводородами, природным газом и другими технологическими жидкостями.
• Химическая обработка: Химическая промышленность использует газовые уплотнения для герметизации вращающегося оборудования при производстве широкого спектра химикатов, полимеров и нефтехимических продуктов. Газовые уплотнения обеспечивают совместимость с различными технологическими жидкостями и помогают поддерживать чистоту продукта.
• Выработка энергии: Газовые уплотнения используются в паровых турбинах, газовых турбинах и других вращающихся механизмах на электростанциях. Они обеспечивают эффективную и надежную работу, сводя к минимуму требования к техническому обслуживанию.
• Фармацевтика и пищевая промышленность: В отраслях, где загрязнение продукта является критической проблемой, газовые уплотнения обеспечивают чистое и надежное решение для герметизации. Они предотвращают проникновение загрязняющих веществ и поддерживают целостность технологических жидкостей.
• Нефтепереработка и нефтехимия: Газовые уплотнения играют важную роль на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, герметизируя оборудование, такое как компрессоры, насосы и смесители. Они обеспечивают превосходную производительность при работе с углеводородами, растворителями и другими сложными технологическими жидкостями.