Garniturile de etanșare pentru gaz sunt componente critice în echipamentele industriale moderne, concepute pentru a preveni scurgerile de gaze. Cea mai reprezentativă și utilizată formă a lor este...etanșare uscată cu gaz (DGS), care a devenit o tehnologie de bază în mașinile rotative de mare viteză, cum ar fi compresoarele centrifuge, compresoarele cu șurub și expansoarele.
De ce sunt atât de importante etanșările de gaz?
În industrii precum petrochimica, transportul gazelor naturale, substanțele chimice din cărbune, separarea aerului și generarea de energie electrică, compresoarele gestionează adeseagaze toxice, inflamabile, explozive, de înaltă presiune sau valoroase(de exemplu, hidrogen, etilenă, propilenă, gaz natural, gaz de sinteză). Garniturile mecanice tradiționale lubrifiate cu ulei sau etanșările labirint prezintă următoarele probleme:
- Risc de contaminare a gazelor de proces cu lubrifianți lichizi
- Rate mari de scurgeri, nerespectarea standardelor de mediu
- Uzură severă la viteze mari și diferențe mari de presiune
- Întreținere frecventă și perioade de nefuncționare costisitoare
Garniturile de etanșare cu gaz uscat rezolvă aceste probleme prinfuncționare fără contact, ceea ce le face soluția dominantă de etanșare a capetelor de arbore de înaltă calitate în prezent.
Principiul de funcționare de bază al etanșărilor uscate pe gaz
Inovația cheie constă în crearea unui mediu stabilpeliculă de gaz la nivel de microniîntre fețele de etanșare folosindefecte hidrodinamice, obținând un adevărat „contact zero, uzură zero și scurgeri reduse”.
Structură tipică (etanșare uscată cu gaz, cu canelură spiralată pe o singură față):
- Inel rotativ– Montat pe ax, se rotește la viteză mare, cu o adâncime de micronicaneluri spiralate(sau alte modele de caneluri, cum ar fi caneluri în T, caneluri în trepte) pe față
- Inel staționar– Fixat pe carcasă, ușor presat de arcuri
- Garnituri O secundare– Asigurați etanșarea între inelul/carcasa staționară și inelul/arborele rotativ
- Gaz de etanșare– Azot curat sau gaz de proces filtrat, furnizat la presiune controlată
Procesul de operare:
- Când echipamentul este oprit → Arcurile mențin fețele ușor închise pentru a evita scurgeri
- Când începe rotația → Canelurile spiralate „pompează” gazul spre interior → Se formează o zonă de înaltă presiune la rădăcinile canelurii → Se generează forță de deschidere
- Forță de deschidere > forță arc + presiune de proces → Fețe separate → Se formează o peliculă de gaz de 2–5 μm
- Pelicula de gaz oferălubrifiere, răcire și portarefuncții
- „Barajul” interior (zona fără caneluri) creează un efect de strangulare, reducând drastic scurgerile
În această stare de „plutire a gazului”, existăfără contact solidîntre fețe, iar uzura este teoretic aproape de zero.
Tipuri comune de etanșări uscate pentru gaz
| Tip | Caracteristici structurale | Interval de presiune | Aplicații tipice | Nivel de siguranță |
|---|---|---|---|---|
| Față unică | Un set de fețe de etanșare | Scăzut spre mediu | Aer, azot, gaze de proces cu risc scăzut | ★☆☆☆☆ |
| Dublu-față (spate în spate) | Două perechi de fețe opuse, gaz tampon între ele | Mediu spre ridicat | Cazuri stricte cu zero scurgeri (de exemplu, hidrogen) | ★★★★☆ |
| Tandem (cel mai comun) | Garnitură primară + garnitură secundară (de siguranță) | Mediu spre ultra-înalt | Compresoare pentru conducte de gaze naturale și petrochimice | ★★★★★★ |
| Tandem în mai multe etape | Trei sau mai multe perechi de fețe | Extrem de ridicat | Instalații de amoniac și uree la presiune ultra-înaltă | ★★★★★★ |
Astăzi, peste 80% din compresoarele de proces noi din întreaga lume sunt echipate cuetanșări tandem cu gaz uscatca alegere preferată.
Principalele domenii de aplicare
- Compresoare centrifuge și cu șurub pentru gaze de proces
- Compresoare pentru conducte de gaze naturale
- Unități de rafinare (FCC, hidrocracare, cocsificare întârziată etc.)
- Compresoare principale de aer și compresoare de supraalimentare în instalațiile de separare a aerului
- Compresoare frigorifice în instalațiile GNL
- Compresoare de gaz de sinteză în industria cărbunelui pentru transformarea substanțelor chimice (metanol, MTO, amoniac)
- Compresoare pentru recircularea hidrogenului și recuperarea gazelor de coadă
Valoarea fundamentală a etanșărilor uscate pe gaz
- Scurgeri extrem de scăzute (de obicei < 1–5 Nm³/h, adesea mai puțin)
- Fără lubrifiere cu ulei → Fără risc de contaminare cu ulei
- Durată de viață extrem de lungă (3–8 ani, uneori 10+ ani)
- Reducere semnificativă a costurilor de întreținere și a timpilor de nefuncționare neplanificați
- Respectarea reglementărilor stricte de mediu (COV, emisii de metan)
- Potrivit pentru condiții extreme (viteză >30.000 rpm, diferență de presiune >20 MPa, temp. -100°C, gaz cu particule/picături)
Deși etanșările cu gaz uscat și sistemele lor de susținere au costuri inițiale mai mari, acestea sunt de obicei celecel mai rentabilalegere pe întregul ciclu de viață, în special în funcționare continuă, gaze de mare valoare și aplicații sensibile la mediu.
Într-o singură propoziție: Folosind gazul ca mediu, o peliculă de gaz ca lubrifiant și funcționarea fără contact ca principiu de bază, etanșările uscate pe bază de gaz au devenit „standardul de aur” pentru etanșarea capetelor de arbore în mașinile rotative contemporane din industria de procesare.
Data publicării: 19 ian. 2026
