干气密封（Dry Gas Seal，DGS）是一种用于旋转机械（如离心压缩机、透平机等）的非接触式机械密封技术，其核心原理是通过气体动压效应形成微米级的气膜，实现密封功能，同时避免摩擦和磨损。以下是其工作原理的详细说明：
1. 基本结构
干气密封主要由两个关键部件组成：
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动环（旋转环）：与轴一起旋转，表面加工有精密螺旋槽（通常为微米级深度）。
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静环（静止环）：固定在密封腔内，与动环形成密封面。
2. 工作原理
（1）螺旋槽的动压效应
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当轴旋转时，动环上的螺旋槽会带动密封气体（如氮气、空气或工艺气）沿槽方向流动。
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螺旋槽的几何设计（如槽深、角度、数量）使气体在槽根部被压缩，产生动压效应（类似于气垫效应），从而在动环与静环之间形成一层极薄的稳定气膜（通常为3~5微米）。
（2）非接触密封
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气膜的存在使动环和静环之间保持微米级间隙，避免直接接触，从而消除摩擦和磨损。
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气膜的压力与密封介质的压力平衡，既防止工艺气体泄漏，又阻止外部杂质进入设备。
（3）泄漏控制
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少量气体（称为“缓冲气”或“隔离气”）会从高压侧（工艺侧）向低压侧（大气侧）泄漏，但泄漏量极低（通常小于1标准立方米/小时），符合环保和安全要求。
3. 关键特点
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无润滑：无需液体润滑剂，避免污染工艺介质。
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长寿命：非接触设计极大减少磨损，寿命可达数万小时。
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高转速适应性：适用于高速旋转设备（线速度可达200m/s以上）。
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耐高温/高压：可应对高温（300℃以上）和高压（10MPa以上）工况。
4. 应用领域
干气密封广泛应用于：
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离心式压缩机（天然气、石化行业）
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透平膨胀机
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高速泵
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反应釜搅拌轴密封
5. 与传统密封的对比
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传统接触式密封：依赖摩擦副接触，需润滑油，易磨损，寿命短。
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干气密封：依靠气膜非接触密封，无磨损，维护成本低，可靠性高。
总结
干气密封通过螺旋槽产生的动压气膜实现非接触密封，兼具高效、长寿命和环保优势，是现代高速旋转设备的关键技术之一。其核心在于精密加工的螺旋槽设计和气体动力学的巧妙应用