基于PLC的压缩机轴端密封改造设计

摘 要浮环密封技术原本是在压缩机密封改造中应用最为广泛的，但是随着使用时间的推移，人们渐渐发现浮环密封的技术存在一些缺点，因此需要对压缩机轴端密封技术进行重新设计与改造。本文首先介绍对压缩机轴端密封技术进行改造的必要性，然后介绍干起密封的改造方法。

【关键词】压缩机 轴端 密封改造 设计

人们在对压缩机轴端进行密封的时候，一般都会采用浮环密封的方式，但是浮环密封有时候会出现不稳定的情况，导致很多泄露，不仅浪费了资源，还可能会对环境产生污染，而且随着科技水平的不断发展，人们渐渐发现能够发明出成本更低的密封方法，因此重新对压缩机轴端进行密封改造设计和研究。

1 改造的必要性

1993年已经生产出了第一批可以应用于乙烯工厂的制冷压缩机，在天津石化乙烯厂中工作，当时的乙烯和丙烯压缩机主要采用的密封技术都是浮环密封技术，这一应用后来在工厂的生产中发挥了很大的作用，并被推广，很多工厂都采用浮环密封方式进行密封，当时大部分选用的密封油是润滑油。

但是随着时间的推移，发生了一些事故，一些专业的技术工人发现机组的运行的过程当中总是出现泄露的现象，这样的泄露会让一些介质不再纯净，可能会残杂一些物质，而机组在制冷的过程当中，这样的介质气必须纯净，不能掺杂一些其他的物质，很可能会影响换热器的工作，一旦换热器产生了问题，整个压缩机的工作效果都将会受到影响。

随着人们对这些装置进行不断的检测，除了上述的情况之外，还发现了其他的问题，乙烯装置E-GB201在运行的过程中出现了故障，不能进行运转，影响整体的工作效率，对其进行研究发现其过滤器的压差非常大，必须对其进行处理，否则无法正常运作。

首先是将装置暂停工作，将其从流水线中单独拿出来，进行清洗，主要将过滤网更换掉，然后对内部进行检查，发现存在漏油的现象，主要是在浮环密封处出现的，因为这样的问题非常棘手，因此开始逐步的检查。在检查过程中发现，内浮环发生了转动，其定位销也不能稳固，内部用于密封的弹簧完全不能发挥作用，在对内浮环的内径表面进行观察可以发现，有一些非常明显的划痕，划痕如图1所示。

由于浮环造成了损伤，因此修复工程非常复杂，至少需要两三天的时间，但是在这两三天的时间中，经济损失将是非常巨大的。人们对整体情况进行调查之后，发现问题的源头就是浮环密封泄露，最终导致了巨大的损失。

浮环密封的工作原理是非常复杂的，想要在其基础上进行改进是非常困难的，很多情况是牵一发而动全身，因此想要真正解决内泄漏油的问题就需要改变密封的型式。

2 干气密封

通过对上述的描述可以知道，浮环密封由于本身的原因容易造成内泄漏油，而内泄漏油会产生非常严重的后果，往往让人们损失巨大，因此在对压缩机轴端进行改造的过程中，要进行设计和研究，避免上述问题的再次出现，通过科学的研究和发展，人们渐渐发明出干气密封的方式，这种密封方法能够有更好的密封效果，并且让机械的运作更加稳定可靠，极大地减少了人们的损失。

（1）根据目前的现有情况，尽量做到少地改动整体情况，这样能够有效降低成本，因此在对机组本身的结构进行详细的调查之后，开始制定一组尽量对原始结构变动最小的方案，经过多方的对比和研究最终选用TM02D型带二级进汽的串联式干气密封，将这种密封方式直接替换原始的浮环密封即可，对于乙烯装置中的其他部位，影响不大，都可以顺利正常运行。

（2）分隔一级密封气、二级密封气和隔离气，压缩机的出口有工艺气，将它作为一级密封气，对于干气密封来讲，选择密封气体是非常重要的，氮气因为其不愿意与很多物质发生反应，可以说非常安全，能够保证整体运作的安全性，因此在二级密封气和隔离气的选择过程中要首选它。

（3）对改造后的压缩机组进行测试和考核，在考核期间不断测试压缩机的密闭性，看是否出现内部泄油的情况，并在考核的过程当中对其维护和操作过程进行完善，尽量整理出一整套的操作流程，让员工在日后的工作过程中能够有一定的参考依据。

经过将近两个月的测试之后，得出如下结果，说明干气密封的确有很好的效果，可以替代浮环密封。

（1）从经济上进行考察，虽然对压缩机进行改造的过程中，将浮环密封改造成为干气密封本身的成本是很高的，但是全面观察，将时间的视角延长之后可以发现，干气密封在工作的过程中出现问题的情况非常少，能够保证整体的运行正常，对于浮环密封发生的内泄漏油最终导致上百万的损失而言，这种成本的付出是值得的，而且干气密封的维护费用很低，比浮环密封的维护周期也更长，其中的人力和资金也节省下来很多。

（2）从安全生产方面进行考虑，浮环密封内部泄漏，很可能会发生燃烧和爆炸的危险，但是干气密封运用的是惰性气体—氮气，本身非常安全，还能保障压缩机的安全。

（3）从环保方面来看，干气密封运用之后，压缩机在运作的过程中向外界排放的气体更有利于环保，产生的污染和有害物质降低了。

3 总结

本文首先介绍要对浮环密封进行改造的必要性，然后介绍了干气密封的具体内容，以及经过测试之后得出的结果。

参考文献

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作者简介

何志刚（1975-），男，广东省清远市人。大学本科学历，毕业于广东海洋大学。制冷与空调中级讲师。主要研究方向为制冷与空调专业教学。

作者单位

清远市技师学院机电工程系 广东省清远市 511517