超高压往复压缩机填料密封失效原因分析及措施
发布时间：2021-01-19 12:26
大型超高压往复压缩机,排气压力能够达到350MPa,运行中机组对柱塞的填料密封会产生很大的周期性交变载荷。从对齐鲁石化LDPE装置的机组停车原因分析,密封失效导致的压缩机停车次数占到80%以上,直接影响了生产的正常运行。如何从密封原理和结构优化设计、密封填料材料到日常操作维护等多角度进行分析,解决该压缩机密封的长周期运行,寻求提高填料使用寿命的措施,对于工程实际应用具有非常重要的意义和价值。本文对齐鲁石化塑料厂高压低密度聚乙烯装置（LDPE装置）超高压压缩机多年来的填料失效原因进行研究,从超高压压缩机金属填料密封原理入手,对密封填料函结构和填料受力情况,填料失效的机理以及在微振动磨损、气体渗透方面进行了理论研究,从结构设计、密封失效形式及区域、操作影响、维护因素等多个方面进行了分析,系统的论证了提高超高压压缩机填料使用寿命的理论基础和技术基础,并根据研究结果和实际应用,提出了提高填料密封的措施和预防失效措施,使该装置超高压压缩机二段缸填料使用寿命从56个月,提高到平均11个月,最长使用寿命超过26个月。研究结果对使用该类设备的LDPE装置运行具有较大的技术指导和借...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
软填料密封Fig.1-1Waddingsealing
采用组合式气缸。它由气缸外壳、组合式内套、组合阀及柱塞杆等主要部件组成。气缸结构见图2-1。图 2-1 气缸Fig .2-1 Cylinder缸体是铸钢制成圆形筒体。它由气缸座、缸体、气缸头、气缸盖等 4 部分组成，由长螺栓紧固为一体。安装在气缸体内的气缸内套，由高压缸套及填料盒两部分组成。由一薄型圆筒将二者组装在一起。压缩机检修时，可整体从气缸体内取出。高压缸套由两个厚壁圆筒采用过盈配合制成。其内部空间作为工作容积，与柱塞相配合，对气体进行压缩作功。组合式气阀是采用进出口阀片组装在同一阀体内，使其可同时满足气缸吸入和排出气体的需要，而且由于组合阀轴向安装在气缸头盖内，避免了在气缸的径向开孔，从而避免了径向开孔产生的应力集中现象，这对超高压气缸的使用寿命和安全至关重要。2.2 超高压压缩机结构设计对填料寿命的影响超高压压缩机在结构设计上为更好的延长填料的使用寿命，采取了增加辅助十字头、双层热装气缸套以及减缓管线
图 3-1 气缸组装图Fig.3-1 Cylinder assembly图 3-2 是填料密封结构图。由图 3-2 可知，一套填料密封有 9 个填料盘，从外向内依次为 0~8 号，其中 1~6 号盘内装有填料环，起主要密封作用。一对密封环由一个 R 环(直口三瓣环)和一个 T 环(斜口三瓣环)配对组成，R 环面对高压侧,，节流作用；T 环背对低压侧，起阻塞作用。8 号盘内装压力破碎环，7 号盘内有导向环。由于填料环与柱塞之间存在往复运动，因此在第 3、5、7 号盘中注入润滑油进行润滑，同时带走填料环与柱塞之间因往复运动而产生的摩擦热，并在填料盘外侧设置了冷却系统对其进行冷却。（图中 1，2，3，4，5，6，7，8 分别是从低压侧开始的填料盘）
【参考文献】：
期刊论文
[1]填料密封机理分析[J]. 仝文科,黄清世,陈小军,王丽娟,聂惟国. 液压与气动. 2007(02)
[2]超高压压缩机填料密封失效分析及改进[J]. 褚卫彬,谭蔚,赵彦滨. 石油化工设备. 2006(04)
[3]压缩机的技术现状及其发展趋势[J]. 赵远扬,李连生,束鹏程. 通用机械. 2005(09)
[4]6M50压缩机一级活塞失效原因分析与对策[J]. 曾明星,杨海堂,潘树林. 中氮肥. 2005(05)
[5]气体压缩机在石化工业的应用和发展[J]. 王廷俊. 通用机械. 2005(03)
[6]前进中的压缩机行业——中国通用机械工业协会压缩机分会秘书处[J]. 通用机械. 2005(01)
[7]超高压压缩机填料盒微动磨损机理分析及减缓措施[J]. 施俊侠,赵轲,钟经山. 化工机械. 2004(03)
[8]国内外压缩机学术研究近况[J]. 郁永章,高秀峰. 压缩机技术. 2003(04)
[9]超高压压缩机填料盘的微动磨损[J]. 倪继军. 广西机械. 2003(02)
[10]6M50氢氮气压缩机故障分析及改造[J]. 罗福求,贺凤. 化工生产与技术. 2002(01)
本文编号：2986986
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
软填料密封Fig.1-1Waddingsealing
采用组合式气缸。它由气缸外壳、组合式内套、组合阀及柱塞杆等主要部件组成。气缸结构见图2-1。图 2-1 气缸Fig .2-1 Cylinder缸体是铸钢制成圆形筒体。它由气缸座、缸体、气缸头、气缸盖等 4 部分组成，由长螺栓紧固为一体。安装在气缸体内的气缸内套，由高压缸套及填料盒两部分组成。由一薄型圆筒将二者组装在一起。压缩机检修时，可整体从气缸体内取出。高压缸套由两个厚壁圆筒采用过盈配合制成。其内部空间作为工作容积，与柱塞相配合，对气体进行压缩作功。组合式气阀是采用进出口阀片组装在同一阀体内，使其可同时满足气缸吸入和排出气体的需要，而且由于组合阀轴向安装在气缸头盖内，避免了在气缸的径向开孔，从而避免了径向开孔产生的应力集中现象，这对超高压气缸的使用寿命和安全至关重要。2.2 超高压压缩机结构设计对填料寿命的影响超高压压缩机在结构设计上为更好的延长填料的使用寿命，采取了增加辅助十字头、双层热装气缸套以及减缓管线
图 3-1 气缸组装图Fig.3-1 Cylinder assembly图 3-2 是填料密封结构图。由图 3-2 可知，一套填料密封有 9 个填料盘，从外向内依次为 0~8 号，其中 1~6 号盘内装有填料环，起主要密封作用。一对密封环由一个 R 环(直口三瓣环)和一个 T 环(斜口三瓣环)配对组成，R 环面对高压侧,，节流作用；T 环背对低压侧，起阻塞作用。8 号盘内装压力破碎环，7 号盘内有导向环。由于填料环与柱塞之间存在往复运动，因此在第 3、5、7 号盘中注入润滑油进行润滑，同时带走填料环与柱塞之间因往复运动而产生的摩擦热，并在填料盘外侧设置了冷却系统对其进行冷却。（图中 1，2，3，4，5，6，7，8 分别是从低压侧开始的填料盘）
【参考文献】：
期刊论文
[1]填料密封机理分析[J]. 仝文科,黄清世,陈小军,王丽娟,聂惟国. 液压与气动. 2007(02)
[2]超高压压缩机填料密封失效分析及改进[J]. 褚卫彬,谭蔚,赵彦滨. 石油化工设备. 2006(04)
[3]压缩机的技术现状及其发展趋势[J]. 赵远扬,李连生,束鹏程. 通用机械. 2005(09)
[4]6M50压缩机一级活塞失效原因分析与对策[J]. 曾明星,杨海堂,潘树林. 中氮肥. 2005(05)
[5]气体压缩机在石化工业的应用和发展[J]. 王廷俊. 通用机械. 2005(03)
[6]前进中的压缩机行业——中国通用机械工业协会压缩机分会秘书处[J]. 通用机械. 2005(01)
[7]超高压压缩机填料盒微动磨损机理分析及减缓措施[J]. 施俊侠,赵轲,钟经山. 化工机械. 2004(03)
[8]国内外压缩机学术研究近况[J]. 郁永章,高秀峰. 压缩机技术. 2003(04)
[9]超高压压缩机填料盘的微动磨损[J]. 倪继军. 广西机械. 2003(02)
[10]6M50氢氮气压缩机故障分析及改造[J]. 罗福求,贺凤. 化工生产与技术. 2002(01)
本文编号：2986986
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