干气密封技术研发项目可行性研究建议报告书.doc ㊣ 精品文档 值得下载

计，并将部分实验合格的仿制产品推广到客户端 试用。

预计年即可实现干气密封新产品的定型和生产，并面向市场大量推广。

产 品将替代国外著名企业的干气密封产品，进步推进国内企业进行机械密封产品的国产 化改进。

项目计划目标 总体目标 本项目的总体目标是通过年左右的时间，投资万元目前已经完成投资万， 通过干气密封理论数据的实验及干气密封辅助系统的设计，以及各种材料选择及新产品的设计，最终实现干气密封新产品的定型和生产，并向国内各大化工企业全面推广，替 代国外著名企业如等公司的同类产品，推进国内企 业进行机械密封产品的国产化改进。

经济目标 在本项目实施初期年工业总产值万元，销售收入万元，纳税总额 万元主要为增值税，净利润约万元。

在本项目计划完成的时间内年预计实现年工业总产值万元，销售收入 万元，纳税总额万元主要为增值税，因弥补往年亏损，故企业所得税只缴交 部分，净利润万元。

该项目完成后年预计可实现年工业总产值万元，年销售额超过万 元，纳税总额万，净利润万元。

技术质量指标 表生产技术指标 技术质量指标指标 密封面平面度 安装位配合尺寸公差 密封辅助压缩量 泄漏量 密封气体消耗量主密封氮气消耗量隔离氮气消耗量 寿命连续使用寿命年 各阶段目标 本项目各阶段的目标任务和进度见表。

表本项目执行过程中各阶段目标 时间主要工作项目进展 干气密封产品仿制工作，同时进行理 论数据统计 已完成干气密封理论数据实验，干气密封辅 助系统的设计并将部分实验合格的仿 制产品推广到客户端试用 待完成 仿制的同时，进行干气密封新产品定 型和生产，市场推广 待完成 验收待完成 主要技术经济指标对比 通过本项目的实施，开拓公司在干气密封领域的市场，从而提升公司的技术水平， 促进经济效益大幅度增长，增加纳税额，就业岗位也大大增加，这对促进厦门的经济及 社会建设无疑是有益的。

实施前后的技术经济指标对比如表。

表实施后主要经济技术指标 经济技术指标实施前实施后实施前后比较 年销售收入增加倍 年税收增加倍 年利润增加万 新增就业人数增加倍 项目技术可行性分析 项目技术创新性 项目主要技术内容及基本原理 干气密封是机械密封领域的最新技术。

干气密封是由传统的密封面紧密贴合机械密 封演变而来，其原理是在动静环密封面上开螺旋槽，被密封的轴在高速旋转下带动干气 密封动环转动，由于密封面上的螺旋槽在高速旋转下产生流体动压效应，使本来紧密贴 合的密封面产生微小的间隙，使得动静环密封面几乎无法接触，同时由于流体动压产生 的密封面间的微小间隙被密封的介质也无法穿越。

如何控制这微小间隙，是关键的技 术所在，若间隙太小，则无法达到让动静环高速转动时的零接触，若间隙太大，则 被密封介质会大量泄露。

控制干气密封运转时密封面的间隙，是干气密封技术得以应用的关键。

本技术项目将此间隙定为微米，实验证明，在该间隙距离下，通过间隙的气 体流动层最为稳定。

在此厚度的气膜下，由气膜作用力形成的开启力与由弹簧力和介质 作用形成的闭合力达到平衡，于是密封实现非接触运转。

同时，通过研究及实验表明， 干气密封流体动压槽深度与气膜厚度为同量级时，密封的气膜刚度最大。

故本项目在 实际应用中，干气密封的动压槽深度般设计在微米，在其余参数确定的情况下， 再针对性的算出动压槽深度的最佳值。

干气密封相对于传统的机械密封有其绝对的优势。

传统的机械密封如下图。

图中 为补偿环动环，为非补偿环静环。

轴转动时，由于弹簧的作用，动环和静 环紧密贴合，实现转轴的密封。

图机械密封基本结构旋转式 补偿环补偿环辅助密封圈弹簧弹簧座 紧固螺钉非补偿环非补偿环辅助密封圈防转销 而干气密封结构包含有静环动环组件旋转环副密封形圈静密封 弹簧和弹簧座腔体等零部件。

静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封形圈密封。

弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合，如下图 所示 图干气密封结构图 在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有其先进独特的方法。

配合表面 平面度和光洁度很高，动环组件配合表面上有系列的螺旋槽，如图所示。

图动环组件 随着转子转动，气体被向内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的段无槽区称 为密封坝。

密封坝对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。

该密封坝的内侧还 有系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送改善配合表面压力分布的 作用，从而加大开启静环与动环组件间气隙的能力。

反向螺旋槽的内侧还有段密 封坝，对气体流动产生阻力作用，增加气体膜压力。

配合表面间的压力使静环表面 与动环组件脱离，保持个很小的间隙，般为微米左右。

当由气体压力和弹 簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，轴端密封形式。

同时国内有关研究机构也相继对干气密封进行了研究。

中国石油大学对干气密封原 理和设计理论进行了研究四川密封技术研究所北京化工大学也对螺旋槽干气密封的优化设计发表了研究论文，这对干气密封技术的应用具有十分重要的指导意义，也为本 项目的实施提供了理论基础。

干气密封作为种非接触式密封是目前密封技术研究的热点也是发展的趋势，其极 限速度高，密封性能好，寿命长，不需密封油系统，功率消耗少，操作简单及运行维护 费用低。

干气密封作为不需任何密封端面冷却和润滑用油的无维修密封系统，正取代浮 环密封和迷宫密封而成为石化行业高速离心压缩机轴封的主流。

技术成熟性和项目产品可靠性论述 本项目技术采用国际领先的干气密封技术，理论基础扎实，依托本公司研发团队的 丰富经验以及的技术支持，该项目技术成熟可靠，产品生产条件也完全具备。

该项目产品干气螺旋槽密封，经过实验检测，泄漏量耐磨性驱动功率等均达到相关 标准，符合企业用户的使用要求。

现也已将部分实验合格的仿制产品推广到客户端试用， 产品经相关客户试用，可靠性耐久性安全性均无异常，比传统的机械密封效果更好， 寿命更长，是密封产品的次飞跃。

项目产品市场调查和需求预测 项目产品的主要用途 处理危险性工艺气体的透平压缩机必须采用密封性能良好的轴端密封形式，才能实 现工艺气体向外界或密封液向工艺气体的微泄漏或零泄漏。

干气密封具有非常明显的 优势，是最先进的代透平压缩机轴端密封形式，是目前大机组新机项目和改造项目的 首选轴端密封形式。

本项目产品干气密封件将被广泛应用于航空航天国防军工 核能发电等高新技术领域和石油石化和化工等国民经济各主导行业的大型机械轴端密 封上，重点在压缩机反应釜等机组中使用。

项目产品国内及本地区生产情况 机械密封属于高精密产品，干气密封作为机械密封的顶级产品，技术难度大。

目前 全世界完全掌握干气密封技术的国家屈指可数，中国的机械密封企业也是近两年才开始 这领域的技术攻关。

有限公司是福建省已知的唯具有机械密封设计生产能力 的发展中企业，已为翔鹭石化翔鹭化纤台塑集团等多家国内知名大型企业进行机械 密封国产化改进，并取得了以上的单次成功率。

本项目将打造机械密封中的高端产 品干气螺旋槽密封，预计即可实现干气密封新产品的定型和生产，并面向市场 大量推广，成为福建省内该类产品生产的首创。

项目产品的竞争能力 干气密封较传统机械密封相比，减少了机械摩擦，减少了消耗率，减少了维修，安 全度高，泄漏量少，密封效果好。

因此应用范围更广可替代几乎所有传统的机械密封， 也可应用于传统机械密封无法工作的场合，如高速工况，使用寿命更长，可替代国外 同类产品，达到国内密封件的领先水平。

表产品竞争能力比较 项目产品替代品 干气密封件传统机械密封件 适合介质气体液体 高速工况下适用不适用 耐磨性好中 寿命长短 维修费用低高 密封气体泄漏量小迷宫密封及浮环密封泄漏 量大 项目实施方案 生产方案论述 本项目将完成干气密封件的产品生产以及干气密封辅助系统的设计。

项目产品生产 流程如下 干气密封产品设计毛坯粗加工成形表面处理平面研磨至平面度小 于平面度检测激光表面螺旋槽成形平面研磨密封面静 压试验密封面动压试验装配 前期通过对应设备参数的收集及统计运用密封实际软件进行干气密封产品设计工 作，接着进行毛坯粗加工成形，同时进行表面处理，运用平面研磨机将产品研磨至平面 度小于，根据平面度检测仪进行平面度检测合格。

接着进行螺旋槽的制造过程采用激光实现表面螺旋槽成形，同样运用平面研磨机 来进行平面研磨，之后利用静压实验设备平面度检测仪进行密封面静压试验，利用动压 实验设备进行动压试验，检验全部标准合格后才可装配，保证了产品的质量。

由于此产品的高度精密性，针对各个服务企业的轴承设备的不同，产品参数都会有 相关变化。

此项目投产后，本公司即可完全掌握干气密封的核心技术，通过稍加调整， 公司的研发团队即可根据不同企业的需求以及企业所用设备的具体参数设计出不同的 干气密封件，并进步按以上流程进行生产，达到最佳的密封效果。

生产过程用到的设备情况如表，原料情况如表。

表设备情况 设备数量产地 机械密封实验台套中国 数控机床台中国 分析仪台中国 平面度检测仪台中国 密封实际软件套中国 平面研磨设备台中国 静压实验设备台中国 去应力设备台中国 表原材料状况 原料年需求量个产地 碳化钨中国 碳化硅中国 石墨中国 数量按照年产万个核算 本项目在海沧区研发，企业目前厂房配电动力等设施已经齐备，项目所需设备 也将陆续到位，可完全满足生产