碳环密封
碳环密封属于浮动密封的一种,因其材质为碳石墨而得名。碳环密封的结构包括环形密封腔体和环形轴套,密封腔体内有数量不等的环形槽,槽内至少装有二个截面为矩形的环形石墨密封环,石墨密封环的内径与环形轴套之间有0.01~0.04mm的间隙,轴套外表面涂有耐磨层,涂层材料一般为三氧化二铝或氧化二硌。石墨密封环结构形式可分为:节流环、密封环(搭接环可以随石墨密封环与轴的磨损收缩)等,可根据工况选用结构。
碳环密封有时需要增加隔离气,通常使用氮气,氮气耗量能控制在20~40nm3/h,(TRT大型煤气鼓风机)主要应用于密封易燃有毒介质。碳环密封由于操作维修简单,密封性好,得到广泛的应用。装配结构:整体式和部分式应用设备:汽轮机、风机、发电机、压缩机、透平机等机组。应用位置:轴端密封应用领域:石油、化工、石化、冶金等。应用参数:温度:-120℃<T<500℃压强:-0.8bar<P<75bar
碳环密封的密封原理
碳环密封多为属于浮环密封气体节流式非接触密封。它的密封原理是靠密封气体在浮环与轴套之间形成气膜,产生节流降压,阻止高压侧气体流向低压侧。在工作时,浮环受力情况与轴承相似,所不同的是:对轴承而言,轴浮动而轴瓦固定不动,轴转动油膜产生油膜浮力将轴抬起;而对浮环来说,由于浮环重量很小,轴转动时而在浮环与轴间隙中产生的气膜可将浮环抬起,轴是相对固定的。根据轴承油膜原理可知,如浮环与轴完全同心,则不会产生气膜浮力,如浮环与轴偏心,则轴转动时将会产生气膜浮力,浮力使浮环浮起而使偏心减小。当减小到一定程度时产生的浮力正好与浮环重量相等,达到了动态平衡。由于浮环很轻,因此动态平衡的偏心是很小的,即浮环会自动与轴基本保持同心,这是浮环密封的优点。正常工作情况下,浮环与轴(或轴套)基本处于非接触状态,同时在每道碳环内面开有环形小槽,气体经过小槽时在此形成气体涡流隔断介质气体,达到密封目的,所以浮环密封可用在较高参数下的旋转轴密封上。
碳环密封的优点是:结构简单维修方便,适应范围广,在有隔离气体阻抗的前提下可以达到介质有毒气体的0泄漏,相对端面密封和干气密封产品成本和维修成本低。
碳环密封的缺点是:适用于低压环境,没有气体阻抗时并存在一定的泄漏量。
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