迷宫
压缩机，虽然也是一种活塞往复式压缩机，但因压缩机气缸与活塞间、活塞杆与密封填料间均采用非接触式迷宫密封的显著特征而与活塞压缩机（指带活塞环、支撑环的活塞压缩机）不同，其设计选型和应用的诸多特点也都与这一特征密切相关。
1 迷宫压缩机与活塞压缩机的密封件介绍1.1
往复压缩机为什么要设置密封，密封在哪里设置？气缸是压缩机的静止部件，活塞以及活塞杆是压缩机的运动部件，因为活塞要在气缸中高速往复运动，因此活塞无法与气缸完全贴合，否则不仅是影响运动的效率（接触面积大）、还会对接触面产生较大的磨损和摩擦热，短时间内就会造成活塞与气缸损坏及介质沿接触面大量泄漏，因此活塞与气缸之间、活塞杆与气缸填料之间必须设置密封。
1.2 迷宫密封根据1.1的说明，不难理解，迷宫压缩机的迷宫密封有两部分，一部分是布置在活塞与气缸间的迷宫密封，另一部分是布置在活塞杆与填料间的迷宫密封。迷宫密封的原理是：节流作用，具体是通过在沿气体泄漏间隙的长度方向上，将活塞面与气缸面做成锯齿形的螺旋槽的小室（如下图），泄露气体每进入一个小室进行一次膨胀（温度不变时，气体状态方程PV=常数），每次膨胀泄露气体的压力都会降低，最终压力低于低压侧的压力（压力能转化为热能等其他能），达到节流气密的目的。1.3 活塞环密封活塞环是活塞与气缸内壁之间的密封元件，其主要功能是阻止压缩机压缩和膨胀时高压气体泄漏到曲轴箱，同时还能减少活塞与气缸间的摩擦损耗。活塞环密封的原理是：1）活塞环具有一定弹性，安装在活塞的环槽内，并能够对气缸内壁形成一定的压紧力，实现紧密贴合密封；2）压缩机工作时，在高压侧和低压侧间压差的作用下，活塞环紧贴环槽内壁，形成压紧密封。3) 气缸的活塞环密封组件不止一道活塞环，一般由三道及以上活塞环组成，每个活塞环都有切口，由于活塞环材料在高温下都有一定的膨胀特性，切口的用处就是防止活塞环膨胀后阻塞在活塞环槽内，“胀死”后失去弹性。切口的存在必然会导致气体泄漏，而多道活塞环的成角度布置的切口形成的泄漏通道，则可以通过节流作用形成密封，也因此，在冷机状态下，活塞环起不到密封作用。2 迷宫压缩机的设计选型要点2.1 压缩机选型基本内容压缩机的型式较多，根据其工作原理主要有离心式压缩机和容积式压缩机，而其选型的主要原则是：1）满足输气量和排气压力需要；2）满足工质低温高温、纯净无污染、含颗粒、占地面积、易燃易爆、特种气体等特性需求。比如：离心式压缩机，具有输气量大、结构简单易维护、占地面积小、可以蒸
汽轮机或燃气轮机驱动等特点，但同时离心式压缩机不能用于气量太小及压比过高的工况、稳定工况区较窄。活塞压缩机是使用非常成熟的压缩机，适用压力范围广，可以设计成低压、中压、高压和超高压，且压力变化基本影响排气量，适用多工况。但缺点也明显，结构复杂易损件多，排气不连续，可能管路系统有脉动，转速不能过高，因为运动部件惯性力大等。压缩机的设计选型过程总结起来有两大步：1）确定压缩机的型式，是
离心压缩机、活塞压缩机、隔膜压缩机、
螺杆压缩机、迷宫压缩机抑或还是
轴流压缩机。有一些工况，可能可选的压缩机型式有2种甚至更多种，那么压缩机型式选择就需要进行综合性比选，比如用户的习惯性、机组的可靠性、易维护性、占地面积、投资等。
2）压缩机的型式确定后，就需要对压缩机的具体配置进行设计，包括气缸和填料有无润滑、驱动机的型式、压缩机的级数和段数、气缸排气温度和末级排气温度限制、气阀的型式、压缩机组流量调节方式、机组的控制方式、卧式还是立式机组等2.2 迷宫压缩机选型研究在炼油产能饱和之后，尤其新能源汽车产业的强势发展，已促使很多燃料型的炼油企业进行减油增化转型发展，特别是新增或扩大乙烯及乙烯下游化工产品生产，在“减油增化百万吨乙烯”、“绿色能源LNG”、“二氧化碳CCUS”以及“新能源汽车高品质塑料部件内饰及光伏发电、包装等日趋流行的各型环保高性能的新材料PE\PP\POE”形势变化之下，迷宫压缩机的应用市场呈现不断增长的趋势。目前，迷宫压缩机已在PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、低温乙烯BOG、EO/EG(环氧乙烷\乙二醇，乙烯下游产品）、CO2回收、CO2制甲醇、焦炉煤气制LNG高温循环气、煤层气制LNG装置混合冷剂、排放气及回收气压缩、多晶硅特种气体等石油化工、低温储运、清洁能源、碳中和以及特种气体众多应用领域得到成熟和广泛应用。
这些领域为什么选用迷宫压缩机，为什么不选用活塞压缩机？这是由迷宫压缩机非接触式迷宫密封的特征决定的，具体主要有以下特性：
1.无活塞环、导向环等易损件，支撑更长连续运转，更少的易损件更换成本。2.无活塞环、导向环的限制，可以输送低温介质，比如低温乙烯、低温丙烯、BOG、制冷剂等，温度可达-165℃。3.无活塞环、导向环的限制，可以输送高温介质，比如焦炉气制合成天然气、焦炉气制LHG项目等，温度可达400℃。
4.无活塞环、导向环的限制，输送的工质可以含固体颗粒，比如聚烯烃装置的乙烯压缩机、丙烯压缩机、尾气压缩机、回收气压缩机等。
5.压缩气体绝对不含油，无任何污染，可以输送特种气体，纯净的氧气、二氧化碳等。
6.立式迷宫机，占地面积更小，转速可以更高，目前最高转速可以达到740r/min。迷宫压缩机的缺点是什么？1.不能输送高压气体，目前约6MPa以上不建议用迷宫压缩机，原因是压力高了，漏气量大，压缩机整体效率就比较低。为什么，因为非接触式的迷宫密封在密封高压气体时，效果不佳。2.立式结构，会造成压缩机重心高，压缩机厂房高，所以不能太高，机型不能特别大。3.禁止0负荷运行，因为迷宫密封必须得有气体，才有密封效果。
3 结语迷宫压缩机主流厂家有远大压缩机、布克哈德（进口）、锡压压缩机、江阴开益压缩机、沈鼓压缩机，其中沈鼓压缩机较前三家属于后进入者，随着乙烯工业以及低温储运和清洁能源的发展，沈鼓在往复机雄厚技术基础上大力发展迷宫压缩机是其发展的必走途径。迷宫压缩机能够充分发挥其优良特性的基础是保证非接触密封的密封性能，保证迷宫密封的密封性能的基础是活塞组件的精确导向定心，在气缸带负荷前以及活塞工作时都不能偏。做到导向精确定心可靠，依靠两方面：
1）加工精度高，但是由于质量不平衡以及加工精度的问题，还不能做到完全对中对心。，只能不断精进。
2）采取定心稳定措施，使用导向轴承、十字头、活塞套两端呈光滑圆锥形、气缸孔等措施。
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