新型氯甲烷压缩机填料密封结构.pdf

机械制造与研究
喻强,等·新型氟甲婋压绵机填籵密封结构
喻强,金宏春
(南京压缩机股份有限公司,江苏南京210012)
摘要:介绍了几种压缩机填料密封结构,通过实践证明,新型氯甲烷压缩机填料密封结构是
一种环保的压缩机填料密封结构。
关键词:压缩机;环保;填料密封结构
中图分类号:TH4文献标志码:B文章编号:1671-5276(2010)02-0090-02
New Compressor Seal Structure Used Chloromethane
YU Qiang, JIN Hong-chun
(Nanjing Compressor Co, Ltd, Nanjing 210012, China
Abstract This ar e a s n l s f ompressor The practice proves that chloromethane seal structure
of the compressor is a kind of environmental protection seal structure
Key words compressor; environmental protection stuffing seal structure
活塞式压缩机是靠活塞在气缸内作往复运动,从而
使气体介质容积缩小而提高气体压力的一种通用机械
动力机械,是机械工业中量大面广的产品之一。活塞的
运动是靠活塞杆的往复运动来带动的,被压缩的气体介
质正是通过活塞杆与气缸之间的间隙发生泄漏的,压缩
机填料密封结构就是为了减少泄漏的发生而采取的一种
措施。
代纸代代
随着国民经济的迅速发展,高分子合成工业也急速发
展,氯甲烷是生产有机硅高聚物的重要化工原料,其需求
量日益增长。有机硅是一种性能优异而独特的功能性化
填料;2一活塞杆;3一气缸
工新材料,国内市场供需矛盾突出,大部分产品需进口。
目前国内化工企业有不少引进有机硅技术。采用的新工
图1无築气蜜压缩机填料密封结构
艺中氯甲烷压缔机必不可少
但是,氯甲烷这种介质比较特殊,它是一种有毒气体,
会与铝、镁合金发生典型的“格氏反应”,氯甲烷场所最高
4
允许浓度为:5x10。氯甲烷与空气混合会爆炸,爆炸极
限:8.2~19.7%。在水分存在下加热在100℃以上,会缓
慢水解生成甲醇和氯化氢。在潮湿的空气中氯甲烷会腐
蚀锌、镁,尤其是铝镁合金,并经氯化铝的催化,氯甲烷与
铝会发生激烈的爆炸反应。因此,氯甲烷是不能够泄
A
漏的。
为了解决这个问题,对密封结构进行了一些分析归
纳,通常有以下几种,下面就分别介绍一下
如图1所示,是一种最简单的无集气室压缩机填料密
封结构,适用于空气、普通氮气等可以直接泄露到大气之
中的气体介质,它通过填料1抱紧活塞杆2,阻止气体介
1ー中体;2一气缸;3一集气室气体引出管;
质大规模的泄漏。
4活塞杆;5一集气室;6一填料
如图2所示,是一种单集气室压缩机填料密封结构
气缸2内的高压气体沿活塞杆4通过填料6后,泄漏的气
图2单集气室压缩机填籵密封结构
体大部分通过集气室5收集后由集气室气体引出管3引
作者简介:喻强(1972-),男,湖南浏阳人,工程师,学士,研究方向为压缩机设计。
hup:∥zaaE-mea: HD@ chainajournal net cnく执械刺造与自动化》
机械制造与研究?
喻强,等?·新型魚甲烷压缩机填料密封结构
走,还有少量气体泄漏到中体1内。如果气缸内处于吸气
如图4所示,是一种双集气室压缩机填料密封结构。
状态时还有可能吸入空气,密封效果一般,适用于无毒、不
1)氯甲烷气体工艺流程的进排气温度比普通气
燃不爆的工艺气体。
体要低,根据其特殊性,合理的调整填料间隙,使气缸
如图3所示,是一种双集气室压缩机填料密封结内的高压氯甲烷气体通过填料间隙的泄漏量降低到合
构,气缸7内的高压气体沿活塞杆5通过前填料8后,理的水平。
泄漏的气体大部分通过第一集气室6收集后由集气室
2)泄漏的少量氯甲烷气体由集气室1收集,然后通
气体引出管3引走,还有少量气体泄漏到第二集气室2过不锈钢材质的引气管1引走,这个结构能把绝大部分泄
内,由集气室引出口1引出,后填料9的作用就是把少漏气体引走,通过引气,使泄漏氯甲烷气体压力降低。
量泄漏气体密封在第二集气室内,由于有两层填料阻
3)通过填料充氮口把一定正压力的氮气充满在充氮
隔,气缸内处于吸气状态时基本不可能吸入空气,密封室1里面,利用氮气(或者其他与被压缩介质不互相影响
效果较好,适用于普通毒性工艺气体,易燃易爆工艺气的气体)的正压力阻隔气体的泄漏,既阻隔了被压缩气体
体也可以使用。
往外泄漏,又阻隔了空气向被压缩气体泄漏。
这个集气室和充氮室结构能把绝大部分泄漏气体引
走和阻隔在充氮室1之前。
4)充氮室1充氮之后,带了一定压力的少量氮气与
氯甲烷混合气体仍可沿活塞杄泄漏出来,这时,集气室2
将收集这一部分混和气体,由于集气室2很大,带了一定
压力的少量氮气与氯甲烷混合气体进入后发生膨胀,压力
迅速降低,基本上只比大气压力略高。采取一定的措施
让混合气体通过引气口2引走。后填料就是为了保证此
部分混和气体被密封在集气室2内,保证空气与被压缩气
体完全不接触,既不使被压缩气体泄漏到大气中,也不使
大气混人到气体中,避免危险。
5)由于仍有可能有微量的泄漏通过后填料与活塞杄
的间隙混入中体内,从安全性上面考虑,在中体刮油环上
1一集气室引出口;2一集气室;3集气室引出管;4一中体;
设置了一道充氮结构,由中体充氮口把一定正压力的氮气
5一活塞杆;6集气室;7一气缸;8一前填料;9一后填料
充满在充氮室2内,然后通过中体引气口引走收集,这就
是把中体内的气体彻底与大气隔绝开来,使残余的泄漏气
图3双集气室压缩机填料密封结构
体不会进入大气,避免了二次污染。
6)这样的设计还有另外两个方面的考虑,a)通过
由于氯甲烷气体的特殊性,以上几种填料密封结构都集气室的设计,加长了中体,是活塞杆进入填料的部分
不适用于氯甲烷气体。为此,设计出如图4结构的密封结和进入刮油环的部分不互相交叉,避免填料密封与刮
构,以解决氯甲烷气体的填料密封结构问题。
油结构互相影响;b)氯甲烷气体对润滑油的破坏性很
中体引气口
大,采用刮油环充氮结构以后,氯甲烷气体不能进入到
曲轴箱,不会污染曲轴箱内的润滑油,保证了压缩机的
填料充氮口
中体充氮口
正常运行。
气缸
前填料
通过几年来的用户使用状况反馈,凡是采用了图4压
缩机填料密封结构的氯甲烷压缔机使用状况良好,用户比
充氮室N
后填料
较满意,因此,结构申请了专利并获得了批准。
活塞杆
参考文献:
?
充氮室2
[1]《活塞式压缩机设计》编写组,活塞式压缩机设计[M].北京:
集气室
机械工业出版社,1974;15033·4197
[2]郁永章,孙闹莹,陈洪俊.容积式压缩机技术手册[S].北京
集气室2
机械工业