干氣密封與一般機(jī)械密封的平衡型集裝式結(jié)構(gòu)一樣,但端面設(shè)計有所不同,表面上有幾微米至十幾微米深的溝槽,端面寬度較寬。與一般潤滑機(jī)械密封不同,干氣密封在兩個密封面上產(chǎn)生了一個穩(wěn)定的氣膜。這個氣膜具有較強(qiáng)的剛度使兩個密封端面完全分離,并保持一定的密封間隙,這個間隙不能太大,一般為幾微米。密封間隙太大,會導(dǎo)致泄漏量增加,密封效果較差;而密封間隙較小,容易使兩密封面發(fā)生接觸,因為干氣密封的摩擦熱不能及時散失,端面接觸無潤滑,將很快引起密封變形、端面過度發(fā)熱從而導(dǎo)致密封失效。這個氣膜的存在,既有效地使端面分開又使相對運(yùn)轉(zhuǎn)的兩端面得到了冷卻,兩個端面非接觸,故摩擦、磨損大大減小,使密封具有長壽命的特點(diǎn),從而延長主機(jī)的壽命。

開槽的密封面,分為兩個功能區(qū),外區(qū)域和內(nèi)區(qū)域,氣體進(jìn)入開槽的外區(qū)域這些槽將壓縮進(jìn)入的氣體,在槽根部形成局部的高壓區(qū),使端面分開,并形成一定厚度的氣膜,為了獲得必要的泵送效應(yīng),動壓槽必須開在高壓側(cè)。開槽的密封間隙內(nèi)的壓力增加對干氣密封的工作是至關(guān)重要的,它將保證即使在軸向載荷較大的情況下,密封也能形成一個不被破壞的穩(wěn)定氣膜。密封的內(nèi)區(qū)域(即壩區(qū)) 是平面的,靠它的節(jié)流作用而限制了泄量。密封工作時端面氣膜形成的開啟力與由彈簧和介質(zhì)作用力形成的閉合力達(dá)到平衡,從而實(shí)現(xiàn)了非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)。干氣密封的彈簧力是很小的。主要目的是當(dāng)密封不受壓或不工作時能確保密封的閉合,防止意外發(fā)生。