CN211398579U - 一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，包括主密封气输送线、前置缓冲气输送线及隔离气输送线，所述隔离气输送线连接仪表风输送端并分为两路，所述主密封气输送线与前置缓冲气输送线连接氮气输送端，所述主密封主气输送线与前置缓冲气输送线分为两路，所述主密封气输送线上连接主密封气辅助增压机构，所述主密封气辅助增压机构包括气体增压泵、缓冲罐和气动开关阀，所述气体增压泵将低压氮气增压到需要的压力并储存在所述缓冲罐内，对主密封气输送线中输送的氮气进行增压。在现场氮气源压力不足的情况下，解决了干气密封反压问题，降低改造成本、实现智能化操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械密封技术领域，具体涉及一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统。
背景技术
炼油装置富气压缩机中所用的干气密封绝大多数为双端面干气密封，主密封气及前置密封气采用的是氮气，为了保证干气密封的正常运转，就要保证主密封气的压力高于平衡管压力0.2MPaG以上，但往往由于现场氮气源压力偏低，氮气源距离设备太远，或者氮气压力波动较大，导致所提供主密封气压力的氮气源不足以高于平衡管压力0.2MPaG以上，致使干气密封在运转时，内侧密封出现反压，造成干气密封损坏。目前解决该问题的办法主要就是现场增设制氮设备或加氮气瓶，但这样会增加改造成本、且无法实现智能化操作。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，通过在离心压缩机用双端面干气密封装置中增加一辅助增压机构，当作为主密封气的外引氮气源压力较低时，能自动为主密封气增压，防止工艺气反压，避免造成干气密封损坏。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，用于双端面干气密封装置中，包括主密封气输送线、前置缓冲气输送线及隔离气输送线，所述隔离气输送线连接仪表风输送端并分为两路，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端，所述主密封气输送线与前置缓冲气输送线连接氮气输送端，所述主密封主气输送线与前置缓冲气输送线分为两路，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端，所述主密封气输送线上连接主密封气辅助增压机构，所述主密封气辅助增压机构包括气体增压泵和缓冲罐，所述气体增压泵将低压氮气增压到需要的压力并储存在所述缓冲罐内，对主密封气输送线中输送的氮气进行增压。
进一步地，所述气体增压泵以仪表风作为驱动气，管路中设有气动开关阀，所述气动开关阀与压差变送器联锁控制该气体增压泵的启停。
进一步地，所述主密封气输送线设有自力式减压阀，经自力式减压阀减压后分成两路主密封气支路输送线，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端。
进一步地，所述主密封气支路输送线中设有流量变送器。
进一步地，所述前置缓冲气输送线分成两路前置缓冲气支路输送线，所述前置缓冲气支路输送线中设有节流孔板，经节流孔板降压后进入双端面干气密封装置的高压端和低压端。
进一步地，所述主密封气支路输送线与前置缓冲气支路输送线之间设有压差变送器。
进一步地，所述氮气从氮气罐引出，并经过滤器过滤。
进一步地，所述隔离气输送线设有过滤器，之后分成两路隔离气支路输送线，所述隔离气支路输送线中均设有节流孔板，经节流孔板降压后进入双端面干气密封装置的高压端和低压端。
进一步地，主密封气的压力高于前置缓冲气或平衡管压力0.2MPaG以上。
与现有技术相比，本实用新型在传统双端面干气密封系统的基础上，增设一套辅助增压机构，在现场氮气源压力不足的情况下，为主密封气增压续气，时刻保持主密封压力高于前置缓冲气和机内介质压力，该增压系统通过气体增压泵，将低压的氮气增压到需要的压力以上并储存在设计好的压力容器内，通过压力变送及气动开关阀的联锁实现增压泵的自动补压。本辅助增压机构，在现场氮气源压力不足的情况下，解决了干气密封反压的问题，降低改造成本、可实现智能化操作。
附图说明
图1为现有双端面干气密封系统的PID图；
图2为本实用新型双端面干气密封系统的PID图；
图3为本实用新型主密封气辅助增压机构的PID图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
某石化厂富气压缩机，入口压力0.2MPaG，出口压力0.5MPaG，平衡管压力约0.22MPaG，现场氮气源压力最低0.3MPaG。
图1为现有不带增压设备的双端面干气密封辅助系统PID图，包括主密封气输送线100、前置缓冲气输送线200及隔离气输送线300，隔离气输送线300连接仪表风输送端并分为两路，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端后置隔离腔，低压氮气经过过滤器F1或F2过滤器后，分成两道输送管线，主密封气输送线100与前置缓冲气输送线200，主密封主气输送线100与前置缓冲气输送线200再各分为两路，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端。主密封气输送线100设有自力式减压阀PCV1001，经自力式减压阀PCV1001减压后分成两路主密封气支路输送线，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端。主密封气支路输送线中设有流量变送器FT980、FT981,前置缓冲气输送线200分成两路前置缓冲气支路输送线，前置缓冲气支路输送线中设有节流孔板SO3、SO4，经节流孔板降压后进入双端面干气密封装置的高压端和低压端前置密封腔。主密封气支路输送线与前置缓冲气支路输送线之间设有压差变送器PDT981。氮气从氮气罐引出，并经过滤器F1、F2过滤。隔离气输送线300设有过滤器F3、F4，之后分成两路隔离气支路输送线，隔离气支路输送线中均设有节流孔板SO1、SO2，经节流孔板降压后进入双端面干气密封装置的高压端和低压端。
其流程为低压氮气先经过滤器F1(或F2)过滤后分成两路，其中一路经过自力式减压阀PCV100减压后再分成两路做为主密封气，高、低压端各一路；另一路继续分成两路分别经过节流孔板SO3、SO4节流降压后进入到高、低压端前置密封腔作为前置密封气(其压力只比平衡管压力略高10KPa左右)；仪表风作为隔离气。若要时刻保持主密封气的压力高于前置缓冲气或平衡管压力0.2MPaG以上，这就对氮气源的压力有着一定的要求，即氮气源的最低压力至少要高于前置缓冲气或平衡管压力0.2MPaG以上；一旦现场压力源不稳，或者氮气源压力过低，就会导致干气密封出现反压，损坏干气密封，进而引起机组停车，对生产造成巨大的损失。对于本例来说，氮气源压力只比入口压力高0.1MPaG来说，如果氮气源稍有波动，密封立刻就会出现反压，这对机组的正常运行是一个极大的隐患。
为解决该问题，本实用新型在主密封气输送线100上连接主密封气辅助增压机构400，如图2、3，主密封气辅助增压机构400包括气体增压泵P1001和缓冲罐R1，气体增压泵P1001将低压氮气增压到需要的压力并储存在缓冲罐R1内，对主密封气输送线中输送的氮气进行增压。
通过气体增压泵P1001，仪表风作为驱动气，将低压氮气增压到高于前置缓冲气或平衡管压力0.2MPaG以上并储存在设计好的缓冲罐内，通过主密封气管路上的压差变送器PDT981和驱动气上的气动开关阀XV1001形成联锁启停条件，实现压力的自动补给。
对于本例而言，绝大多数双端面干气密封的泄漏量大约都在1m3N/h以内，将主密封管路上的压差变送器PDT981设定为0.8MPaG为高报，主密封气与前置缓冲气或平衡管压差0.1MPaG设置为低报。当主密封气与前置缓冲气或平衡管压差低报时，辅助增压系统上的气动开关阀XV1001打开，气体增压泵P1001启动并向缓冲罐R1内增压；当主密封气管路上的压差变送器高报时，气动开关阀关闭，增压泵停止工作。
假设缓冲罐的容积为0.5m3，增压到0.8MPaG后，缓冲罐内有4.5Nm3的氮气，随着主密封气的泄漏，降到主密封气与前置缓冲气或平衡管压差0.1MPaG(即主密封管路上的压力0.3MPaG)，有2.5m3N的氮气被泄漏，即增压泵增一次压可供主密封气泄漏2.5小时，根据所选增压泵的增压比及增压泵的增压时的往复次数的频率，可以减少增压泵增压的时间。
本辅助增压机构，在现场氮气源压力不足的情况下，解决了干气密封反压的问题，降低改造成本、可实现智能化操作。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，用于双端面干气密封装置中，包括主密封气输送线、前置缓冲气输送线及隔离气输送线，
所述隔离气输送线连接仪表风输送端并分为两路，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端，
所述主密封气输送线与前置缓冲气输送线连接氮气输送端，所述主密封主气输送线与前置缓冲气输送线分为两路，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端，
其特征在于，所述主密封气输送线上连接主密封气辅助增压机构，所述主密封气辅助增压机构包括气体增压泵和缓冲罐，所述气体增压泵将低压氮气增压到需要的压力并储存在所述缓冲罐内，对主密封气输送线中输送的氮气进行增压。
2.根据权利要求1所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述气体增压泵以仪表风作为驱动气，管路中设有气动开关阀，所述气动开关阀与压差变送器联锁控制该气体增压泵的启停。
3.根据权利要求1所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述主密封气输送线设有自力式减压阀，经自力式减压阀减压后分成两路主密封气支路输送线，分别连接至双端面干气密封装置的高压端和低压端。
4.根据权利要求3所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述主密封气支路输送线中设有流量变送器。
5.根据权利要求3所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述前置缓冲气输送线分成两路前置缓冲气支路输送线，所述前置缓冲气支路输送线中设有节流孔板，经节流孔板降压后进入双端面干气密封装置的高压端和低压端。
6.根据权利要求5所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述主密封气支路输送线与前置缓冲气支路输送线之间设有压差变送器。
7.根据权利要求1所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述氮气从氮气罐引出，并经过滤器过滤。
8.根据权利要求1所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，所述隔离气输送线设有过滤器，之后分成两路隔离气支路输送线，所述隔离气支路输送线中均设有节流孔板，经节流孔板降压后进入双端面干气密封装置的高压端和低压端。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种带主密封气辅助增压机构的双端面干气密封系统，其特征在于，主密封气的压力高于前置缓冲气或平衡管压力0.2MPaG以上。
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|---|---|---|---|---|
| CN113247480A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 中海石油深海开发有限公司 | 一种自动补压装置及方法 |
| CN113958873A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-01-21 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 一种替代索拉燃驱压缩机组密封氮气供给系统的方法 |
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2019
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