深部T-P耦合气体逸出实验系统

密封产品对保护环境是非常重要的，机械密封就是用在流体泄漏或逸出而有害于环境的场合下阻止工艺流体向外泄漏或逸出的。要使工艺流体彻底不逸出，必须推广零逸出密封技术。因此，世界各国都很重视零逸出密封技术的研究，研究零逸出密封技术、研制和开发零逸出密封系统、零逸出密封和零逸出密封辅助措施。特别是要密封有害介质和有危险性的介质，必须采用零逸出密封、零逸出密封系统和零逸出密封辅助措施。对于石油化工来说，一些关键设备，例如涡轮压缩机、汽轮机、搅拌釜必须采用零逸出气体阻塞密封，关键有害液体泵必须采用零逸出气体阻塞密封或干运转零逸出密封和抑制密封。

什么是零逸出密封技术?所谓零逸出，就是指工艺设备内的工艺流体泄漏量和逸出量等于零，也就是无工艺流体逸出。研究零逸出的密封技术就是零逸出密封技术。

零逸出密封技术具体研究零逸出密封系统、零逸出密封、零逸出密封辅助措施和密闭式机泵。零逸出密封系统在零逸出密封系统中采用流体阻塞系统和流体缓冲系统。流体阻塞系统中利用压力大于工艺流体压力和大气压力的(与工艺流体相容的惰性气体、蒸汽或油、油品、水)阻塞流体注入密封室中，由于阻塞流体压力稍大于工艺流体压力，允许少量阻塞流体通过内密封漏人工艺流体侧，同时也可能有少量阻塞流体通过外密封漏到大气中。工艺流体阻塞流体大气由于液体阻塞系统所采用的是油、油品或水，整个阻塞液体的增压系统庞大而昂贵，而且油气对环境污染，故均采用较简单，而且不贵又不污染的气体阻塞系统。流体缓冲系统中利用压力小于工艺流体压力但大于大气压力的(与工艺流体相容的)缓冲流体注入密封室中，由于工艺流体压力大于缓冲流体压力，就有少量工艺流体流到缓冲流体中，随缓冲流体引出密封室，到密闭系统或放空系统中去处理掉。工艺流体缓冲流体大气由于同样的理由，液体缓冲系统的油、油品或水有可能漏到大气中，仍有危险性和环境污染，故均采用气体缓冲系统。因此，零逸出密封技术中均采用气体阻塞系统和气体缓冲系统。零逸出密封为了达到零逸出，对于有害介质和有危险性介质，必须采用气体阻塞系统或气体缓冲系统。因此，要求密封能在气体阻塞系或气体缓冲系统中干运转的密封作为零逸出密封。零逸出密封中可以是单密封、双密封、串级密封或多密封。如果介质是无害的或无危险性的惰性气体或空气，则可采用单密封。

然而，对于有害介质或有危险性介质，则必须采用双密封、串级密封或多级密封，才能达到零逸出。这样，零逸出密封中就有靠工艺流体侧的内密封和不靠工艺流体侧的外密封和抑制密封。这样就有各式各样的密封配置，但其中必然有主密封、副密封和或辅助密封。

一般说来，零逸出密封采用干运转密封。它可以有接触式干运转密封或非接触式干运转密封。接触式干运转密封中有具有固体润滑性能材料做的普通接触式机械端面密封、热流体动力楔密封、唇状密封分瓣式硬填料密封、软填料密封、油封、磁流体密封和各种组密封等。非接触式干运转密封中有非接触式机械端面密封、迷宫密封、蜂窝密封、节流环密封、浮动环密封、螺旋密封、迷宫螺旋密封、叶轮密封和组合密封等。非接触式端面密封中，开各种流槽的气体端面密封发展较快，出现了螺旋槽、圆弧槽、叶形槽、梯形槽、形槽、形槽、雷列台阶面、斜平面、直槽和各种异形槽等密封。

这些密封的共同特点是利用流槽的各种流体静动压效应增加流体膜的承载能力和流体膜刚度，同时利用浅槽形成较薄的流体膜和较小的泄漏量。零逸出密封的辅助措施零逸出密封系统中包括阻塞气体和缓冲气体的供应、气体过滤(通常采用的双过滤器)、控制和计量仪表(压力表和压力开关、差压表和差压传送器、压力调节器和压力指示器、节流孔板、流量指示器和流量传送器)、各种阀门(启闭阀、单向阀、调节阀和调节控制器)、主密封泄漏量监控和报警以及驰放气体放空、凝液排污或回收装置。有必要时采用温度计指示和冷却器。

遥耦合系统的典型作用距离可以达到1m。遥耦合系统又可细分为近耦合系统(典型作用距离为15cm)与疏耦合系统(典型作用距离为1m)两类。遥耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合磁路)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。遥耦合系统的典型工作频率为13.56MHz，也有一些其他频率，如6.75MHz、27.125MHz等。遥耦合系统目前仍然是低成本射频识别系统的主流。

密耦合系统的典型作用距离范围从0~1cm。实际应用中，通常需要将射频标签插入阅读器中或将其放置到读写器的天线的表面。密耦合系统利用的是射频标签与读写器天线无功近场区之间的电感耦合(闭合磁路)构成无接触的空间信息传输射频通道工作的。密耦合系统的工作频率一般局限在30MHz以下的任意频率。由于密耦合方式的电磁泄露很小、耦合获得的能量较大，因而可适合要求安全性较高，作用距离无要求的应用系统，如电子门锁等。