1、系统功能与工况特点

　　螺杆式压缩机作为容积式压缩设备，其转子与壳体之间、转子与转子之间均存在间隙，需依靠机械密封实现压缩腔室与外部环境的可靠隔离。机械密封系统的核心功能在于：将压缩腔室内的高压天然气与外部的润滑油系统、冷却水系统进行有效隔绝，同时为机械密封端面、轴承、同步齿轮等关键部件提供压力润滑与冷却。

　　在天然气压缩工况下，机械密封面临特殊挑战：低压天然气含有大量凝析液，具有易挥发、易燃、易爆等危险属性;两级压缩过程中，一级(低压级)与二级(高压级)的工作压力差异显著，对密封系统的压力分级供给提出明确要求;此外，阴阳转子采用淡水循环冷却，机械密封一旦失效，高压端冷却水侵入润滑系统将导致润滑油乳化变质，低压端润滑油泄漏至压缩腔室则会污染工艺气体并影响下游处理单元，两种情况均会造成系统非计划停机，导致天然气无法回收并增加运维成本。

　　因此，螺杆式压缩机机械密封系统需采用双端面密封结构，并配套完整的润滑冷却与压力补偿系统，以保障密封端面的充分润滑、有效冷却和可靠压力平衡，确保机组长期稳定运行。

　　2 机械密封系统组成

　　针对该气田低压天然气回收系统的两级压缩工艺特点，机械密封系统采用双端面密封结构，并配置独立的压力润滑冷却系统。该系统以1.5m³油箱为储油单元，经齿轮泵增压至1700kPa后，依次流经冷却器、过滤器等处理单元，zui终通过分级调压方式向两级压缩机分别供油：一级螺杆机机械密封及轴承由减压阀供油，压力控制在500kPa;二级螺杆机机械密封及轴承保持1650kPa左右压力直供。该压力分级设计匹配了两级压缩机不同的密封腔压力工况，确保阻塞流体压力始终高于工艺介质压力，形成可靠的压力屏障。

　　机械密封在运行过程中，其整个装置由主密封，辅助密封和密封循环保护系统三个部分组成。主密封主要指动静环之间形成的动密封面;辅助密封主要指橡胶O圈，聚四氟密封圈等静密封件;密封循环保护系统包含了压力控制元件，温度控制元件，杂质过滤元件，泄漏监测元件，流量控制元件等，起到对整个机械密封装置进行润滑、冷却、冲洗、压力平衡的功能，为主密封和辅助密封提供良好的工作条件，可有效保障机械密封系统的稳定运行，提高机械密封的工作寿命和可靠性。

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