干氣密封目前不僅在離心壓縮機(jī)得到廣泛的應(yīng)用，在離心泵上的使用也逐漸增多。對于不同的工況條件，泵用干氣密封可采用不同的結(jié)構(gòu)形式。實際應(yīng)用中，主要有兩種結(jié)構(gòu)：

1、泵用機(jī)械＋干氣組合式密封（CM1B/1G型）

該密封為介質(zhì)側(cè)機(jī)械密封和大氣側(cè)干氣密封前后串聯(lián)布置的結(jié)構(gòu)。第一級的機(jī)械密封為主密封，第二級干氣密封是作為安全密封來使用的。第一級機(jī)械密封基本上承受全部的壓差，該密封工作在泵輸送的工藝介質(zhì)中。第二級干氣密封通常情況在很低的壓差下工作。由于其摩擦副始終保持在非接觸狀態(tài)下運行，沒有任何磨損，在一級機(jī)械密封損壞前能夠一直處于理想的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，故干氣密封是做為安全密封適合的型式。

根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及不同的環(huán)保要求，該結(jié)構(gòu)還可分成以下兩種形式：

第二級干氣密封的工作氣體可以來自主密封的氣態(tài)泄漏（PLAN71），對于一些介質(zhì)（例如部分液態(tài)烴類），壓力的釋放會使其由液相轉(zhuǎn)換為氣相。當(dāng)主密封失效時，會導(dǎo)致密封腔體中的壓力升高，使干氣密封自動閉合，并以液體潤滑形式工作。密封腔壓力升高,可由從密封腔體引出的一個壓力開關(guān)探測到，當(dāng)主密封失效壓力升高至設(shè)定值時會引起開關(guān)報警，操作人員及時切換至備用泵。這樣逸出到環(huán)境中的介質(zhì)是非常有限的。這種方法的一個優(yōu)點在于它不需要一個緩沖氣體供應(yīng)系統(tǒng)及火炬條件，是一種非常經(jīng)濟(jì)的解決方案，但它依賴于介質(zhì)的物理特性。

當(dāng)環(huán)保要求很高，介質(zhì)氣體易燃、易爆、危險性大而要求外漏極少時，第二級的干氣密封就需外部氣源提供緩沖氣（PLAN72）。使用緩沖氣的目的是將泄漏氣體輸送去火炬,同時引入帶壓的緩沖氣還可相對降低第一級機(jī)械密封所承受的壓差，抑制一級密封的泄漏，潤滑安全密封。干氣密封在一定的壓力下可以更理想的運行，同時緩沖氣還可對少量漏出的介質(zhì)氣起到稀釋作用。

PLAN72系統(tǒng)見上圖，在一般情況下，用氮氣作為緩沖氣。氮氣經(jīng)過濾、調(diào)壓流量計、壓力開關(guān)及單向閥后輸入至干氣密封的密封腔內(nèi),少量氮氣會從干氣密封的端面漏出(通常＜20Nl/h)。在緩沖氣和機(jī)械密封之間設(shè)置有排放通道，根據(jù)介質(zhì)物理特性的不同，分為向下（PLAN75）和向上（PLAN76）兩種排放方式。

如果由機(jī)械密封端面泄漏的介質(zhì)為不易揮發(fā)的流體，系統(tǒng)采用向下排放的方式（PLAN75，見下圖）。在泵體下方設(shè)置一集液罐收集泄漏物，對氣、液分別進(jìn)行分離排放，同時通過壓力表及壓力開關(guān)對密封運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

如果由機(jī)械密封端面泄漏的介質(zhì)以不會凝結(jié)的氣相存在，系統(tǒng)則采用向上排放的方式（PLAN76，見下圖）。將排放的氣體引至火炬或高點放空，同時通過壓力表及壓力開關(guān)對密封運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

在泵腔尺寸允許的情況下，可在第一級機(jī)械密封與第二級干氣密封之間加襯套或梳齒密封節(jié)流。一方面，該襯套減少了緩沖氣的消耗，主密封失效時可降低介質(zhì)進(jìn)入安全密封的壓力，另一方面，泄漏的危險氣體將被緩沖氣完全帶入一個封閉、安全的系統(tǒng)如火炬。

機(jī)械＋干氣組合式密封結(jié)構(gòu)與普通串聯(lián)機(jī)械密封相比，有以下顯著優(yōu)點：

（1）延長了主密封的壽命

一級機(jī)械密封出現(xiàn)允許范圍內(nèi)的微量泄漏是很正常的，微量泄漏會很快使二級機(jī)械密封封液系統(tǒng)的壓力升高，導(dǎo)致密封未失效而需停車檢修。為了避免這種情況，有些廠家采用很高的密封端面比壓來減小主密封的泄漏量，由于揮發(fā)性介質(zhì)的潤滑性很差，主密封的磨損很快，壽命提高非常有限。干氣密封做安全密封就能很好地解決這個問題, 一級機(jī)械密封的微量泄漏可通過二級干氣密封輸送到火炬系統(tǒng)，且一級機(jī)械密封的微量泄漏導(dǎo)致二級干氣密封腔壓力的升高會抑制機(jī)械密封端面的汽化，又減少了機(jī)械密封的泄漏，延長了主密封的壽命。我們?yōu)槊蚁┨峁┑倪@種干氣密封將其壽命由普通串聯(lián)密封四個月提高到了兩年。

（2）大大提高了密封系統(tǒng)的安全性

普通串聯(lián)密封的安全密封與主密封處于同時磨損狀態(tài)，且主密封泄漏出的介質(zhì)在第二級密封腔內(nèi)汽化，使第二級密封常在汽、液相混的狀態(tài)下工作，這樣就使二級密封的壽命縮短，當(dāng)主密封失效時安全密封的狀況常常也難以樂觀，甚至先于主密封失效，從而導(dǎo)致事故。干氣密封平時處于非接觸無磨損狀態(tài)，其壽命是機(jī)械密封的很多倍，對于提高系統(tǒng)安全性的意義不言而喻。

（3）卓越的環(huán)保性

普通的串聯(lián)式機(jī)械密封，介質(zhì)經(jīng)過主密封端面漏出后進(jìn)入封液，經(jīng)安全密封端面泄漏的封液必然含有部分工藝介質(zhì)，在主密封泄漏加大甚至失效時介質(zhì)的現(xiàn)場外泄不可避免。而采用干氣密封后，正常情況下介質(zhì)的泄漏均被引至火炬或集液罐，而完全杜絕了介質(zhì)向現(xiàn)場的泄漏。其突出的環(huán)保性使很多用戶選用該型式的主要依據(jù)。

（4）降低維護(hù)頻次，經(jīng)濟(jì)實用性好

由于壽命的提高和密封驅(qū)動功率的減小，氣體控制系統(tǒng)的制造成本也低于封液系統(tǒng)，故其經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)優(yōu)于普通串聯(lián)密封。

2、雙端面干氣密封（CM1GD型）

雙端面泵用干氣密封相當(dāng)于面對面布置的兩套單端面密封（見下圖），有時受軸向尺寸的限制兩套密封可共用一個動環(huán)。它適用于沒有火炬條件，允許少量緩沖氣進(jìn)入工藝介質(zhì)中的情況。

雙端面干氣密封其介質(zhì)側(cè)密封是主密封，大氣側(cè)密封用來密封緩沖氣，當(dāng)介質(zhì)壓力驟升或氣源壓力驟減導(dǎo)致主密封損壞時，它又起到安全密封的作用。雙端面泵用干氣密封必須要有外部氣源提供的緩沖氣（通常為氮氣），緩沖氣的壓力高于被密封的介質(zhì)壓力0.175MPa以上。密封工作時，緩沖氣的總消耗量大約在10至40NL/h，其中大部分緩沖氣通過大氣側(cè)密封端面漏入大氣，其余少量氣體由介質(zhì)側(cè)密封端面進(jìn)入介質(zhì)，從而保證了工藝氣體不會向大氣泄漏。如緩沖氣體供應(yīng)中斷，密封也可象液體潤滑機(jī)械密封一樣運行，此時介質(zhì)側(cè)密封在壓力作用下關(guān)閉。緩沖氣供應(yīng)系統(tǒng)中的單向閥可阻止介質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。工藝介質(zhì)也可潤滑冷卻介質(zhì)側(cè)密封端面。這種情況下，可能有一定的泄漏進(jìn)入密封腔體。在泄漏的介質(zhì)到達(dá)大氣側(cè)密封前，該密封會一直以氣體潤滑方式運行。因此，雙端面密封結(jié)構(gòu)主要用于有毒、易燃易爆、壓力不高的清潔介質(zhì)，特別適用于不允許封液對物料有污染的食品加工和醫(yī)藥加工過程。

雙端面型泵用干氣密封可以保證工藝介質(zhì)的零泄漏，同時它的壽命遠(yuǎn)高于普通機(jī)械密封，一般情況下可以達(dá)到一年以上，具有很高的推廣價值。這種結(jié)構(gòu)形式密封的緩沖氣的控制系統(tǒng)PLAN74與前面機(jī)械干氣串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)PLAN72非常類似（見下圖），在阻隔泵送流體泄漏的同時對密封運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可以保證該密封足夠安全的運行，而且不需要泄漏排放系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更簡單。

3、泵用干氣密封系統(tǒng)的特點

與壓縮機(jī)相比而言，泵用干氣密封的緩沖氣控制系統(tǒng)要簡單得多，甚至也比許多機(jī)械密封輔助系統(tǒng)簡單。機(jī)械＋干氣組合式密封控制系統(tǒng)通常由PLAN72＋PLAN75或PLAN72＋PLAN76組成。緩沖氣經(jīng)過過濾器、調(diào)壓閥、流量計后進(jìn)入密封腔，需要監(jiān)測和報警只有密封腔壓力和流量，主密封損壞導(dǎo)致密封腔過高由壓力表和壓力開關(guān)來監(jiān)控，安全密封損壞由流量計監(jiān)控。這種簡單的設(shè)計主要基于成本考慮，泵的重要性遠(yuǎn)不如壓縮機(jī)，更主要的因素是都有備用泵，加之泵輸送的都是液體，主密封損壞后安全密封可以作機(jī)械密封使用，而壓縮機(jī)則無法做到。所以其控制系統(tǒng)只要滿足基本需要即可。

4、泵用干氣密封改造及安裝

泵用干氣密封改造的基本條件是現(xiàn)場必須具備氮氣氣源。氣源可來自廠內(nèi)，也可來自氮氣瓶或?qū)ｉT的氮氣發(fā)生器。實際改造中常遇到的問題是密封腔的尺寸不足，這是因為干氣密封的端面寬度比普通密封寬得多造成的，這對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。改造能否成功的另一個關(guān)鍵因素是清潔工作是否徹底，特別是雙端面密封，緩沖氣進(jìn)入密封腔后唯一的出口就是密封端面，如果管路或密封腔內(nèi)有雜質(zhì)，其進(jìn)入端面的可能性就很大。如果設(shè)計選型合理，干氣密封可以達(dá)到非常理想的使用效果。

（來源：網(wǎng)絡(luò)）