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Jun 29, 2023

건식 가스 밀봉 지원 시스템의 밀봉 가스 부스터 및 히터

작성자: Sourav Majumdar 및 Neetin Ghaisas2023년 1월 27일 건식 가스 씰은 사용되는 모든 유형의 공정에서 압축기에 효과적이고 안정적이며 견고한 표준 씰링 솔루션을 제공합니다.

Sourav Majumdar 및 Neetin Ghaisas 작성2023년 1월 27일

건식 가스 씰은 석유화학, 천연가스 및 석유 산업에서 사용되는 모든 유형의 공정에서 압축기를 위한 효과적이고 안정적이며 견고한 표준 씰링 솔루션을 제공합니다. 최고의 달성 가능한 성능을 위해 씰 표면이 최적의 수준에서 들어올려지도록 하기 위해 설계 유량 및 압력 스펙트럼에서 깨끗하고 건조한 씰 가스를 연속적으로 또는 중단 없이 공급해야 합니다. 가압 및 비가압 건식 가스 씰 모두 건식 가스 씰 상류의 깨끗한 "씰 가스"를 활용하여 잠재적으로 오염된 공정 흐름에 대한 장벽을 구축합니다.

이 문서에서는 건식 가스 씰의 신뢰성에 필수적인 노점 관리 및 씰 가스 압력 부스트 시스템에 대한 질적 개요를 제시합니다. 논의의 초점은 원심 및 일체형 기어 압축기의 건식 가스 씰에 있습니다. 그러나 개괄적인 원리는 용적형 로터리 압축기에도 적용 가능합니다.

정상적인 작동 조건에서 압축기는 압축기의 더 높은 압력 수준, 일반적으로 압축기의 최종 배출 노즐에서 씰 가스를 지속적으로 공급할 수 있습니다. 건식 가스 조절 시스템은 이 가스를 받아 필터링하고 조절하여 건식 가스 씰에 제공합니다.

그러나 시동, 가압, 재활용, 정지 및 정지 기간 동안 압축기 전체의 차압이 떨어지고 씰 가스 흐름이 중단됩니다. 이러한 일이 발생하면 깨끗하지 않은 공정 가스가 이동하여 오염이 발생하고 씰 성능이 저하되어 집합적으로 안전하지 않은 작동 조건, 기계 가동 중지 시간 및 더 높은 유지 관리 비용이 발생할 수 있습니다.

그림 1은 중간 미로가 있는 일반적인 탠덤 건식 가스 씰의 단면도를 보여주며, 그림 2는 원심 압축기 시동 중 씰 가스 압력 부스트가 있거나 없는 일반적인 흐름 프로파일을 보여줍니다.

원심 압축기가 정상 상태로 작동하고 차압이 발생하면 깨끗하고 건조한 밀봉 가스가 일반적으로 최종 배출 노즐에서 밀봉 가스 시스템으로, 그리고 샤프트 끝의 건조 가스 밀봉으로 제공됩니다. 그림 3은 파이프라인 원심 압축기의 725psig 입구 압력에서 씰 가스 부스터의 예상 성능을 나타냅니다.

원심 압축기 전체의 차압이 너무 낮아 재활용, 가압, 시동 및 가압 정지(정지) 조건에서 필요한 씰 가스 유량을 제공할 수 없습니다. 이러한 상황에서는 건식 가스 씰로의 씰 가스 흐름이 손실되고 공정 미로를 통해 건식 가스 씰 공동으로 공정 가스 이동이 발생합니다. 그림 4와 5는 공정 가스가 씰 공동으로 역류하여 발생하는 재활용 모드 및 가압 셧다운 시 건식 가스 씰 환경의 오염을 보여줍니다.

입구 압력이 1450psig인 압축기에 대한 그림 6의 예에서, 씰 가스 캐비티의 오염을 방지하기 위해 56psid 차압에서 분당 3.5입방피트(cfm)의 추정 씰 가스 흐름을 3500rpm의 작동 속도에서 달성할 수 있습니다. .

최신 씰 가스 부스터는 7.5마력에서 25마력 사이의 일반적인 정격으로 구동되는 공압식 및 가변 주파수 전기 모터의 두 가지 유형으로 제공됩니다. 이는 사용 가능한 차압이 낮은 기간 동안 씰 가스를 제공하고 성능 맵의 전체 압축기 작동 범위에 걸쳐 건식 가스 씰의 가압 보호를 달성하는 데 도움이 됩니다. 일차 씰 오염을 방지하려면 씰 가스 공급 압력과 씰링 압력 간의 차이가 최소 50psi여야 합니다. 공압 부스터의 압력 부스터 비율은 3000psi~6000psi의 최대 허용 작동 압력 범위를 기준으로 1.2에서 2까지 다양합니다. 공압 부스터의 해당 최대 사이클 속도는 분당 100사이클부터 최저 분당 60사이클까지입니다. 이러한 값은 일반적인 값이며 모델과 제조업체에 따라 다를 수 있습니다.