負壓風機廠中央空調通風工程節能三建議離心式壓縮機密封技術的應

中央空調工程是現代旅游飯店不可缺少的一個重要組成部分，它的好壞直接影響客人住店的滿意程度，并且它的運行直接影響整個飯店的能源消耗，就中央空調工程中的新風機組、風機盤管在使用過程中的節能問題，提出如下建議：

1、空調新風機組除了要定時開關外必須增設回風溫度控制工程，變停水為停風機

為了保證室內空氣質量，大多數酒店都采用了新風機組，新風機組是給被調節面積較大的區域送冷、熱風及新風交換的一種設備，它使用風道送風的優點是：

① 便于維修保養；

② 便于集中控制，能迅速地使室內的空氣達到舒適要求。

缺點是：

① 新風機組的耗電量大；

② 短時間內可能會出現溫度不均。

面對能耗大的問題，應當從以下幾個方面解決：

① 在回風處增設溫度控制器并將溫度控制器由控制電磁閥的開關變為直接控制軸流風機，這樣做有如下好處：原兩臺新風機組(6臺3KW 電機)一天使用時間為8小時，溫度控制在24℃時，電磁閥停水時間為3小時，這樣一天風機的耗電量為：144度/天，現在如果采用溫控控制風機的形式，一天耗電量僅為：90度/天，整整少用54度電，一年能省去19710度電。

② 使用溫控控制風機，還可以使室內的溫度變化更小，減少冷、熱損失。

③ 運行的調節，合理的新風輸入也是節能降耗的一種手段，它可以有效減少冷、熱的損失。

④ 設備的維護保養，經常清理機器過濾網和翅片，可以減少風機阻力，使冷熱量充分發揮，減少機器運轉時間。

2、風機盤管的節能改造

風機盤管也可以按照以上的方法進行改進，使能源損耗降得更低(一臺16W 風機一天開啟12小時，耗電0.18度/天，一年耗電75.7度)，經過節能改造后，一臺風機每年可少用40度電。

3、冷凝水工程的安裝、維護建議

① 凝結水下水管首先應防止管路倒坡。水無法流出，造成房間內漏水，損壞設備并導致人力、物力上的浪費。所以，在安裝凝水管道時，一定要順著水流方向，保持一定坡度，以保證冷凝水可順利流出。
② 冷凝水中含有很多的菌類、藻類物質，另外冷水幾乎沒有壓力，它完全是靠一定的坡度來流動，所以這些臟物很容易引起管路堵塞，處理時可在冷凝水托盤內加一種滅菌滅藻的藥片，在水的下水處加裝一個簡單的過濾網，就可以有效地防止細菌的滋生和管道堵塞。

③ 冷凝水主下水管路的堵塞也是水流不出去的重要原因，可采用在主下水管的末端加裝閥門，在最上端加裝閥門，如果主下水管路堵塞，可將藥劑從上口緩緩倒入，防止水倒流入托盤，下口閥門關小，讓水緩緩流入。這樣反復沖洗，可以使主管路導通。隨著科學技術的不斷進步，節能將成為大家關注的首要問題。就中央空調工程節能而言，一方面是要從工程本身的設計上，考慮整體的能耗；另一方面，在使用和維護過程中，要盡量按要求進行管理，這樣，既可延長工程的使用壽命，也可減少不必要的物資、能源浪費。

摘要：對離心壓縮機常用的4種密封形式：迷宮密封、浮環密封、機械密封、干氣密封，以及近期出現的磁流體密封和螺旋密封，按結構原理、適用場合、成本費用等幾個方面進行分析和對比，供設計者在選用密封形式時參考。
關鍵詞：離心壓縮機；密封形式；結構原理
0引言
　　由于離心式壓縮機的轉子和殼體一個高速旋轉而另一個固定不動，兩者之間必然有一定的間隙，因此就一定會有工藝氣體在壓縮機內由高壓部位向低壓部位泄漏，同時在軸端還向壓縮機外部泄漏。壓縮機密封工程的作用就是減少或防止氣體的這些泄漏，保證壓縮機優質高效運轉，降低物料、能源的消耗,防止環境污染和保證人身及設備安全。根據離心式壓縮機的結構型式、輸送介質及各工藝運行技術要求，在壓縮機內部和軸端設置了相應的密封工程：防止壓縮機的壓縮氣體在內部通流部分各空腔之間泄漏的密封叫內部密封；防止或減少氣體由機器內部向外界泄漏或由外界向機器內部泄漏的密封，叫外部密封或稱軸端密封。內部密封如葉輪蓋、定距套和平衡盤上的密封，一般采用迷宮密封。對于外部密封來說，如果壓縮的氣體有毒或易燃、易爆，像氨氣、甲烷、石油氣、氫氣等，不允許漏到機外，必須采用泄漏量較小的密封，如機械接觸式密封、浮環密封、抽氣密封或充氣密封（包括干氣密封），當壓縮的氣體無毒時也可采用迷宮型密封。
1密封型式的分類
　　離心壓縮機所采用的密封通常有4種形式：迷宮密封、浮環密封、機械密封和干氣密封。近階段又出現了磁流體密封和螺旋密封技術。
1.1迷宮密封
　　迷宮密封又稱梳齒密封，是離心式壓縮機級間和軸端最基本的密封形式，在轉軸周圍設若干個依次排列的環形密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質在通過曲折迷宮的間隙時產生節流效應而達到阻漏的目的。由于迷宮密封的轉子和機殼間存在間隙，無固體接觸，無需潤滑，并允許有熱膨脹，適應高溫、高壓、高轉速的場合，這種密封形式廣泛用于汽輪機、燃汽輪機、壓縮機、鼓風機的軸端和級間的密封及其他動密封的前置密封。
　　根據結構特點的不同，又可分為平滑型、曲折型、階梯型及蜂窩型4種類型。
1.1.1平滑型
　　這種密封是把軸做成光軸，或者把密封件做成光滑內表面，可分為整體平滑型和鑲嵌平滑型，其結構簡單，便于加工，但密封效果較差，見圖1。


1.1.2曲折型
　　曲折式迷宮密封也分整體和鑲嵌兩種結構，見圖2。這種迷宮密封的結構特點是密封齒的伸出高度不一樣，而且高低齒相間排列，與之相配的軸表面，是特制的凹凸溝槽，這種高低齒與凹凸槽相配合的結構，使平滑的密封間隙變成了曲折式；因此，增加了流動阻力，提高了密封效能。但此密封只能用在有水平剖分面的缸體或隔板中，并且密封體也要做成水平剖分型。


1.1.3階梯型
　　階梯式迷宮密封從結構上分析類似于平滑式迷宮密封，而密封效果卻與曲折式迷宮密封相似，常用于葉輪蓋板和平衡盤處，見圖3。


1.1.4蜂窩型
　　該密封加工工藝復雜，但密封效果好，密封片結構強度好，不容易出現倒俯現象，適用于壓差較大的位置，目前在離心壓縮機的平衡盤密封、段間密封和軸封上得到了廣泛的應用，見圖4。


　　所謂蜂窩式密封，即密封環的內表面是由正六面體形狀的蜂窩孔規則排列而成的蜂窩帶構成。蜂窩帶是由厚度僅為0.05～0.20mm的海斯特鎳基耐高溫合金薄板（Hastelloy-X）在特殊成型設備上制成的正六面體網格型材，經特殊焊接設備焊接而成。其芯格尺寸為0.8～6mm，蜂窩深度為1.6～6mm,芯格尺寸越小，板材越薄。根據密封環體尺寸制作成的蜂窩帶，在真空釬焊爐中通過真空釬焊技術焊接在母體密封環上，即形成了蜂窩式密封，工藝十分復雜。蜂窩式密封是通過氣流經過蜂窩帶時產生湍流效應，增加氣流阻尼作用，同時由于蜂窩帶的特殊結構還產生吸附效應以及摩阻密封等功能，可達到良好的密封效果。
1.1.5前3種梳齒氣封的弊端
　　前3種類型的梳齒式氣封由于其結構模式及材質的固有缺陷，存在以下無法克服的弊端：
　　a.迷宮式氣封的密封原理是通過多級節流膨脹以消耗氣流能量產生阻尼效果，從而達到減少氣體沿軸向間隙泄漏的目的。由于齒間為環形腔室，環向流動大大減少了渦流降速效果，其阻氣效果差，泄露量較大，無法達到所要求的密封效果；
　　b.當氣封間隙出現不均時（實際工作中很難避免），由于泄露量較大，產生激振的能量也大，對轉子產生的氣流激振一旦發生就很難解決，危及機組安全運行；
　　c.由于氣封間隙測量普遍采用壓膠布等傳統方法，精確度較差。為確保機組運行安全，一般在檢修過程中人為將氣封間隙放大以避免氣封齒與軸的碰磨。然而由于泄漏量與氣封間隙成正比，間隙增大必然導致機組漏氣損失增加，從而降低機組效率。
1.1.6蜂窩氣封的特性
　　蜂窩氣封和傳統氣封的間隙比較，其主要特性表現在幾個方面：
　　a.可以極大地縮小氣封齒與轉子間的間隙，甚至可以調整間隙為零，以減小漏氣量；
　　b.用蜂窩的網孔可以吸附水滴，從而有效除濕、保護葉片；
　　c.采用蜂窩式氣封能有效抑制氣流在密封腔中周向流動，在高壓差、小間隙密封時，仍能保證機組的穩定運轉，從而降低泄漏損失，提高機組效率；
　　d.蜂窩式密封在最小的材料質量下能保證密封具有最大的強度，允許在高壓降下應用且不增加密封的尺寸；
　　e.簡化了機組安裝和修理時的裝配工作，比前3種梳齒密封具有更好的轉子動力學特性。
　　由于迷宮密封仍存在一定的泄漏量，因此在密封易燃、易爆或有毒氣體時，采用充氣式迷宮密封，間隙內引入惰性氣體，其壓力稍大于被密封氣體壓力，防止泄漏介質進入大氣對環境造成危害。如果介質不允許混入充氣，則可采用抽氣式迷宮密封，將泄漏出的氣體引至固定的地方再加以后期處理。
1.2浮環密封
　　環密封（見圖5）是液體密封的一種,它是從固定套筒式油封發展而來的。浮環就是處于轉軸上,位于浮環密封腔內的幾個與轉軸具有較小間隙的圓環。封油注入浮環密封腔后,沿浮環間隙向內浮環內側和外浮環外側泄漏。由于轉子處于高速旋轉狀態,流入浮環間隙內的封油,在旋轉軸的作用下形成了具有一定承載能力的油膜。該油膜一方面將浮環抬起,使浮環與軸頸間實現液體潤滑,從而減輕摩擦、降低磨損。另一方面,由于油膜充滿了整個浮環間隙,所以阻止氣體介質外漏,從而起到了密封的作用。浮環側面有防轉銷釘，使環只能浮動，不能隨軸轉動。浮環與固定環之間還裝有彈簧，將環與固定環的側面壓緊，防止高壓密封油從側面泄漏，影響密封效果。

　　浮環密封有以下主要優點:
　　1）屬于非接觸式密封,壽命長,可靠性高;
　　2）對機器的運行狀態并不敏感，有穩定密封性能；
　　3）密封件不產生磨損，密封可靠，維護簡單、檢修方便；
　　4）密封件材料為金屬，耐高溫；
　　5）浮環可以多個并列使用，組成多層浮動環，能有效的密封10MPa以上的高壓；
　　6）能用于10000～20000r/min的高速旋轉流體機械，尤其適用于氣體壓縮機，其許用速度高達100m/s以上，這是其他密封所不能比擬的；
　　7）采用耐腐蝕金屬材料或里襯耐腐蝕的非金屬材料（如石墨）作浮動環，可以用于強腐蝕介質的密封；
　　8）因密封間隙中是液膜，所以摩擦損失功率極小，使機器有較高的效率。
　　浮環密封也有以下缺點:
　　1）內泄漏仍然較大,回收處理內泄漏油（污油）的設備比較復雜龐大,包括油氣分離器、脫氣槽及控制工程，特別是當內泄漏過大和該工程失靈時便存在密封油污染工藝回路的危險,其結果是降低產品質量,甚至毒化催化劑,直至造成裝置停機。為了克服這一缺點,浮環密封本身也在向減少內泄漏的方向發展,例如采用帶泵吸效應的內浮環；
　　2）浮環密封的油氣壓差很小,控制工程復雜。浮環密封輔助工程的投資遠遠高于密封本身的投資；
　　3）密封件的制造精度要求高，環的不同心度、端面的不垂直度和表面粗糙度對密封性能有明顯的影響。
　　介于浮環密封的缺點，在應用上根據介質情況將密封油改為空氣或惰性氣體密封，稱為干式浮環密封。將浮環材質由金屬改為石墨，又叫做碳環密封。在碳環的外圓加工凹槽，放置環形彈簧，給碳環施加徑向力，由于石墨屬于自潤滑材料，給碳環增加了自補償能力，保證了密封的可靠性，在高壓離心式空氣壓縮機組上得到了廣泛的應用。
1.3機械密封
　　隨著密封技術的發展和工藝運行要求的逐漸提高，機械密封（見圖6）和干氣密封相繼推廣使用。離心壓縮機采用的傳統浮環密封正逐步被先進的機械密封所取代,因為機械密封的泄漏率明顯低于浮環密封，這不僅減少了密封油的消耗,更重要的是減少了密封油對工藝回路的污染。機械密

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