工业压缩机中常采用的密封有迷宫型密封、浮环油膜密封、机械接触式密封和干气密封。
2 .1 迷宫型密封
压缩机的内部密封一般为迷宫型密封， 如轮盖、定距套和平衡盘上的密封。压缩机内常采用的迷宫型结构有曲折型、平滑型、台阶型和蜂窝型。
迷宫密封原理是气体在密封前后压差的作用下， 从高压端流向低压端， 通过密封齿和轴的间隙时， 气流速度加快， 压力和温度都降低， 由间隙流入齿间空腔时， 由于面积突然扩大， 气流形成强烈的漩涡 ， 此时气流速度几乎为零， 动能全部变为热量， 加热气体本身， 因而气体焓保持和齿前焓相等，对理想气体来说， 气体温度又回升到流入间隙前的温度， 但空腔中的压力却回升很少， 可认为压力保持不变， 这一过程可认为是节流过程。气体从这个空间流经下一个密封齿和轴的间隙， 又流入再下一个齿间空腔， 重复上述过程。就这样流经每一个齿， *后从整个密封流出。气体每从一个大的齿间空腔流经一个小的齿和轴间的间隙， 再流入另一个大的齿间空腔时， 压力就降低一次， 而且随着流动气体比容的不断增加， 通过间隙的速度不断加快， 因而越到下游经过一个齿的压力降低得越多。迷宫密封就是利用节流现象来减少泄漏量的作用， 根据流量计算公式漏气量可见， 设置密封装置， 可以使密封齿和轴的间隙比不设密封时的间隙小得多， 减少了流通面积 F，由于节流使得每个齿前后的压差远比整个密封装置前后压差小， 压差减小了， 流速就降低， 因而漏气量就减少。
2. 2 浮环油膜密封
浮环油膜密封是湿式机械密封的一种， 这种密封形式既能在环与轴的间隙中形成油膜， 环本身又能自由径向浮动。结构所示， 靠高压侧的环叫高压环， 低压侧的叫低压环， 处于高压环与低压环之间的叫中间环。工作原理是密封油以比工艺气压力高的压力注入密封室， 一路经高压环和轴之间的间隙流向高压侧， 在间隙中形成油膜， 将工艺气封住； 另一路则由低压环与轴之间的间隙流出。浮环能自由浮动的原理和轴承的工作原理一样， 都是利用油膜产生的浮力来承担载荷， 区别是被浮起的对象不一样。对轴承被浮起的是轴， 轴瓦固定不动。
对浮环密封， 浮环和转轴虽然都未固定， 但浮环相对转轴来说， 质量轻得多， 因而浮起的是浮环， 不动的是轴。由于油膜产生的浮力， 使浮环和轴都会自动维持对中， 这是浮环结构的突出特点。这一特点可以大大减少密封间隙值， 从而减少漏油率。
从浮环的结构看， 采用较多的是 L形环和矩形环。 L形环油膜密封示意从工作条件来看， 高压侧浮环工作条件要恶劣得多， 首先， 浮环的两侧压差很小； 其次， 间隙一般尽可能减少， 因此， 高压侧的漏油量比低压侧要小得多。大量的热不能被油带走， 使环和油的温度高， 容易引起抱轴等现象使浮环损坏， 为了解决这个问题，必须加强高压侧环的冷却。例如， 在高压环上钻一些冷却孔， 让油先冲刷高压环的外壁， 然后绝大部分油经过冷却孔从高压侧环流过， 加强了冷却效果。
为了提高密封处轴的耐磨性， 一般加轴套， 并在轴套上涂一层耐磨材料。
2 .3 机械接触式密封
机械接触式密封又称端面密封， 这种密封的特点是被密封的介质漏损率很低。因此， 在压缩机中，当被压缩的气体不允许向外泄露时， 也常常用到它。
压缩机的机械接触式密封结构。密封由端面密封 （动环 1、静环 2等零件组成 ）、浮动减压碳环 5、弹簧加载装置 （弹簧 4和带有梳齿密封的弹簧座 3）以及辅助密封圈 （静环密封圈 8、动环密封圈 6）等部件组成， 为了带动动环还设有驱动销 7.动环和静环端面光洁而平直， 在弹簧力的作用下， 互相紧贴， 并作相对旋转运动。端面之间保持一层薄薄的油膜， 将工艺气封住， 这是一种动密封。
机械接触式密封动环和静环的摩擦面温度升高会使油膜破坏，使动、静环磨损加剧。为此， 采用油冲洗， 把摩擦产生的热量带走， 使温度保持在一定的范围内， 同时还可以防止端面附近的杂质聚集。动、静环处于高度摩擦条件下工作， 因此， 合理选择好动、静环的材料，对密封工作性能和寿命影响很大。
2 .4 干气体密封
这种密封具有泄漏量少、磨损小、使用寿命长、能耗低、操作简单可靠等优点。现已广泛用于石化行业的离心式压缩机中。
干气体密封与机械接触式密封有着相似的剖面外形， 密封是在与转动相垂直的平面内实现。
为螺旋槽式气体密封的结构， 主要由动、静两部分组件组成。静止部分包括由 O 形环密封的静环 （主环 ）、加载弹簧及固定静环的不锈钢夹持套 （固定在压缩机机壳内 ）、动环 （又称配对环 ） 组件由一夹紧套和一锁定螺母 （保持轴向定位 ）等部件安装在旋转轴上随轴高速旋转， 动环一般由硬度高、刚性好且耐磨的钨、硅硬质合金制造。干气体密封结构螺旋槽式气体密封的工作原理是流体静力与流体动力的平衡。密封气体注入密封装置， 使动、静环受到流体静压力作用， 不论配对环是否转动， 静压力都是存在的， 而流体的动压力只在轴转动时才产生。
配对环上的螺旋槽是产生流体动压力的关键， 当动环转动时， 螺旋槽里的气体被剪切从外缘流向中心，产生动压力， 由于静压力的存在， 密封堰对气体的流出有抑制作用， 使气体流动受阻， 气体压力升高， 这一升高的压力将挠性安装的静环和动环分开， 当气体压力与弹簧恢复力平衡后， 维持一*小间隙， 形成气膜， 封住工艺气体。
由于结构上的要求， 气体密封承担着两方面的任务： 一是要防止转动期间主环和配对环接触， 避免摩擦生热； 同时当轴不转动时， 密封应为零泄漏量。
因此， 首先主环与配对环要精加工、精安装， 保持该接触面在光带上所测平面度要求。由于密封面上的螺旋槽深只有几个微米， 因此必须有非常干净的气体来启动。一般要求密封上游的注气非常洁净， 要经过严格过滤， 密封气可以外设气源， 也可以是来自压缩机出口的工艺气体。
3 比较
概括了高速透平压缩机轴端密封的主要特点， 并对 4种密封类型进行了比较。
高速透平压缩机轴端密封比较密封类型优点缺点迷宫密封非接触式， 寿命长；结构简单， 制造成本低， 维护方便。
泄漏量大， 运行维护费用高；有污染环境的危险。
浮环密封非接触式， 寿命长；对转速和压力的使用范围大。
密封油内泄漏量大；油系统复杂， 投资大， 占地面积大， 运行维护费用高；密封油污染工艺气回路的危险大。
机械接触式密封内泄漏量较低， 污油系统较简单；油气压差较大， 控制比较容易， 可以取消高位油槽。
属于接触式密封；存在内泄漏和污染工艺气回路的危险。
干气密封非接触式， 寿命长， 可靠性高；不需要密封油系统， 无油污染；功率消耗低， 运行维护费用低。
价格较高；有待推广。
4 结语
石化行业中工艺气体高速透平压缩机轴端密封的发展趋势， 是迷宫式抽充气密封浮环密封机械浮环组合密封干气密封。
