Сухие газодинамические уплотнения похожи на торцевые уплотнения, но механического контакта между уплотняющими втулками при нормальной работе нет. Поэтому такие уплотнения нашли свое применение в высокоскоростных машинах, например, в компрессорах перекачки природного газа.
Проблема при использовании традиционных "масляных" уплотнений, т.е., обычных торцевых уплотнений в двойном режиме по Плану 54, состоит в риске перегрева из-за высоких окружных скоростей, особенно, если при этом и давление среды высокое. Природный газ под давлением 70 кгс/см2 и при частоте вращения 6500 об/мин очень сложно уплотнить обычным "масляным" уплотнением. При таких высоких значениях pv, торцевое уплотнение должно иметь высокий нормированный уровень протечек для предотвращения перегрева и отказа. Основная часть протечек собирается и возвращается в маслобак, но не вся. Какое-то количество барьерной жидкости попадает в компримируемый газ. Для одних потребителей это "всего лишь" стоимость масла, часто 1-3 бочки в день. Для других потребителей это другие потери, например, потери от загрязнения дорогостоящего катализатора (водородные компрессоры на НПЗ).
В отличие от "масляных" уплотний, в "сухих" уплотнениях контакта между уплотняющими втулками нет и, соответственно, нет нагрева. Между уплотняющими втулками имеется малый зазор из-за "всплывания" втулки с канавками над гладкой втулкой. В двойном уплотнений барьерный газ азот попадает в процесс. Если попадание азота в процесс недопустимо, то используется либо тандемное, либо тройное уплотнение.
Все изготовленные и даже лишь отремонтированные уплотнения подвергаются испытаниям по процедуре, описанной в стандарте API 617. Во время испытаний проверяется отсутствие контакта уплотняющих втулок в различных режимах, а также обеспечивается требуемый уровень расхода (протечек) газа.
Так как сухие газодинамические уплотнения используются, в основном, для уплотнения валов компрессоров (нагнетателей), то они изготавливаются по требованиям стандарта для компрессоров API 617. Некоторые технические требования также указаны в стандарте API 682 (стандарт по торцовым уплотнениям), так как сухие уплотнения используются также и для уплотнения валов насосов.
Говоря о насосах, применение в насосах сухих уплотнений пока что весьма ограничено из-за более высокой цены, в то время как применение сухих уплотнений в компрессорах стало преобладающим.
Смотрите также: Сухие газодинамические уплотнения АО "ТРЭМ Инжиниринг"
