前置气在乙烯装置裂解气压缩机组中的应用

收稿日期：２０１８‐０４‐０２。

作者简介：马骏，男，２０１１年毕业于哥伦比亚大学机械专业，硕士，主要从事石油化工机泵设备的设计工作，工程师。Email ：majun ０１＠sei ．c om ．c n 。

前置气在乙烯装置裂解气

压缩机组中的应用

马 骏，徐上峰

（中国石化工程建设有限公司，北京１００１０１）

摘 要：裂解气压缩机组的干气密封通常采用乙烯气作为主密封气。由于火炬背压的变化，主密封气可能会被大量排入低压力的裂解气压缩机密封腔内造成浪费。前置气采用压缩机出口气为气源，注入压缩机与干气密封之间的迷宫密封中，提高主密封气背压，可有效减少主密封气向压缩机内部的泄漏量，达到节省主密封气消耗的目的。

关键词：前置气 裂解气压缩机 干气密封doi ：１０．３９６９／j ．i ssn ．１００６－８８０５．２０１８．０５．００２

大型离心压缩机是炼油、化工等领域的核心

设备，其工作稳定性直接影响到整个装置的正常运行。对于离心压缩机机组而言，密封系统是其重要组成部分，对机组的长周期安全运行起关键作用。离心压缩轴端密封型式在数十年间依次经历了迷宫密封、浮环密封、机械密封和干气密封的变化，干气密封不断发展并取代了其他的传统密封型式。实践证明干气密封相较于其他密封型式优势明显。

1 干气密封系统原理【1】

1．1 干气密封原理

干气密封是由动环和静环组成的非接触式密封。动环通常采用高硬度材料，并加工出具有提升作用的槽型。在静止状态下，动、静环由弹簧推力贴合在一起；在转动状态时，气体通过逐渐变窄的槽型受到压缩，产生提升力，当遇到密封坝时建立气膜，使动、静环分开并产生间隙。该间隙的大小是弹簧力Ｓ、介质气体压力Ｐ以及动、静环间密封气压力平衡的结果，此时ＦＣ＝ＦＯ（见图

１）。

图1 干气密封受力示意

特殊的槽型设计产生沿密封面表面均分的静

态和动态压力，并保持一定的气膜刚度。据气体

动力学研究，气膜厚度在２～３μm 时，气膜间隙中的气体流动最为稳定，因此，干气密封的气膜厚度优选２～３μm 。

根据槽型的不同，干气密封可以分为单向旋转（见图２）和双向旋转（见图３）两种形式。单向槽密封气膜刚度高，常用于高、中压力压缩机。双向槽密封可在压缩机反转时提供保护，但气膜刚度不及单向槽，

常用于低压力压缩机。

图2 单旋向槽型

1．2 串联干气密封系统原理

传统的带中间迷宫密封的串联干气密封系统由梳齿密封、主密封气、缓冲气、隔离气等及相应的部分组成。见图４。

动设备

石油化工设备技术，２０１８，３９（５）·５·Petro ‐Chemical Equipment Technology

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