压缩机组操作规程Word文件下载.docx

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任何机械本身都受到重力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不不可避免地要做额外功。

这时动力所做的总功等于有用功加额外功，有用功跟总功的比值叫机械效率。

4）压缩比：

就是指压缩机气体压力与进气压力之比，所以又是压力比或压比。

压缩比越大，离心式压缩机所需的级数就越多，其功耗就越大。

5）级：

它是离心式压缩机的基本单元，是由一个叶轮和一组与其相配合的固定元件所构成。

6）缸：

离心式压缩机的缸由一个或几个段组成，一个缸可容纳的级数最少一级，最多达到十级。

7）惰走时间：

指的是停机时汽轮机速关阀关闭开始，汽轮机转子完全停止所经过的时间。

8）惰走曲线：

惰走时间内，转速与时间的关系曲线称为惰走曲线。

9）喘振：

透平式压缩机（离心式是透平式的一种）的流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。

10）背压：

就是汽轮机出口排汽压力，俗称背压，是指做完功以后还具有一定压力和温度的蒸汽。

11）汽化：

物质由液相变成汽相的过程

12）冷凝：

物质由汽相变成液相的过程。

13）临界转速：

指数值等于转子固有频率时的转速。

14）管网：

是离心式压缩机实现气体介质输送任务的管道系统。

位于压缩机入口之前的称为吸入管道，位于压缩机出口之后的称为排出管道。

吸入和排出管道之和为一完整折管道系统通常称为管网。

它一般由管线、管件、阀门和设备等四要素组成。

15）气体密封：

是一种以气体介质作润滑剂的非接触式密封，通过密封元件结构的巧妙设计，及其性能的发挥，可使泄漏减少至最低程度。

16）2BCL458:

“2”表示叶轮背靠背布置

“B”表示垂直剖分结构

“CL”表示离心式压缩机及无叶扩压器

“45”表示首级叶轮公称直径为450mm

“8”表示缸内装的叶轮数为八级

17）汽封：

是防止蒸汽流出和空气流入气缸以及阻止蒸汽在各级间动静径向配合部分流动的部件。

2.2.原理

2.2.1.汽轮机原理

蒸汽首先经固定管口（喷嘴）将初始的蒸汽压力降低而进行蒸汽膨胀，将热能转变成动力能。

其结果是每个管口都有速度极高的蒸汽喷射发生。

蒸汽直接喷射到叶轮上，由于力的传递，当达到一定足够量时，叶轮便带动主轴旋转。

其工作原理可看成是蒸汽的热能转化成蒸汽的动能，而通过叶轮的作用又将蒸汽的动能转化成主轴的旋转机械能。

2.2离心式压缩机原理

汽轮机带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。

而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进气部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。

气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。

如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。

级间的串联通过弯通，回流器来实现。

这就是离心式压缩机的工作原理。

3.汽轮机和压缩机的结构各部件作用

3.1.汽轮机和结构及各部件作用

3.1.1.汽缸

前汽缸为铸钢体,排汽缸为灰铸铁，二者通过垂直中分面相接，整个汽缸有水平中分面,上下缸用法兰面和螺钉连接。

3.1.2.轴承

汽轮机径向轴承采用滑动轴承,其内孔是二油叶型式,能保持转子运行稳定,轴承工作面上浇有巴氏合金。

汽轮机止推轴承装在前轴承座内,它除起到转子轴向定位的作用外,同时也承受经平衡活塞平衡后所剩余的轴向推力，其形式为弧段瓦式（米契尔式）,两边对称可承受两个方向的推力,瓦块上浇有巴氏合金。

3.1.3.汽轮机转子和叶片

汽轮机转子为整锻钢结构,调节级是冲动式叶片,中间转鼓级为反动式直叶片,低压级为扭叶片，均为不调频叶片。

叶片叶根、型线部分及围带三者由整块材料铣成，扭叶片因在叶片顶部节距大,叶型薄,不宜用围带而采用拉筋结构。

转鼓级叶根为倒T形，调节级和末级为叉形。

导叶由型材铣制成形,再经过加工而成,叶根为钩形。

3.1.4.汽轮机汽封

在导叶和动叶的围带上,铣出有径向高低的台阶,这些台阶和导叶持环上及转子上的汽封片一起组成有效的级间迷宫式汽封。

转子和汽缸之间需要密封的地方,装有汽封体,汽封体固定在汽缸上,允许热胀,对冷凝式汽轮机组，在起动时,为了保持必要的真空,需向汽封送入蒸汽。

3.1.5.调节系统

新蒸汽速关阀位于汽缸前部,新蒸汽通过其进入蒸汽室。

当机组正常运行时,速关阀中的油压克服弹簧力顶开阀门,出现故障时,油路中压力下降,阀门就立即快速关闭。

调节汽阀用来调节进汽量,而进汽量决定着汽轮机的转速和功率。

调节汽阀是用油压操纵的,各个阀碟挂在横梁上,横梁通过两根拉杆和一套杠杆机构被装在进汽室前的油动机所带动。

所有控制调节系统的信号变换机构都集中装在前轴承座旁边。

汽轮机调速由ITCC综合控制，接受压缩机出口处经变换的4-20mA的信号进行调速。

3.1.6.盘车系统

盘车的作用是盘动转子，检修后盘动转子检查有无动静摩擦；

开机前盘动转子，使得转子均衡受热；

停机时盘动转子，使得转子冷却均匀防止弯轴。

3.1.7.辅机系统

3.2.离心式压缩机的基本结构及各部件作用

3.2.1.压缩机的基本结构

离心式压缩机由转子及定子两大部分组成。

转子包括转轴，固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。

定子则有气缸，定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。

在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。

各个部件的作用介绍如下。

3.2.2.叶轮

叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件，驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量，它是压缩机中唯一的作功部件，亦称工作轮。

叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮，也有没有轮盖的半开式叶轮。

3.2.3.主轴

主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。

根据其结构形式。

有阶梯轴及光轴两种，光轴有形状简单，加工方便的特点。

3.2.4.平衡盘

在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等，使转子受到一个指向低压端的合力，这个合力即称为轴向力。

轴向力对于压缩机的正常运行是有害的，容易引起止推轴承损坏，使转子向一端窜动，导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置，情况严重时，转子可能与固定部件碰撞造成事故。

平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。

它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力，另一侧通向大气或进气管，通常平衡盘只平衡一部分轴向力，剩余轴向力由止推轴承承受，在平衡盘的外缘需安装气封，用来防止气体漏出，保持两侧的差压。

轴向力的平衡也可以通过叶轮的两面进气和叶轮反向安装来平衡。

3.2.5.推力盘

由于平衡盘只平衡部分轴向力，其余轴向力通过推力盘传给止推轴承上的止推块，构成力的平衡，推力盘与推力块的接触表面，应做得很光滑，在两者的间隙内要充满合适的润滑油，在正常操作下推力块不致磨损，在离心压缩机起动时，转子会向另一端窜动，为保证转子应有的正常位置，转子需要两面止推定位，其原因是压缩机起动时，各级的气体还未建立，平衡盘二侧的压差还不存在，只要气体流动，转子便会沿着与正常轴向力相反的方向窜动，因此要求转子双面止推，以防止造成事故。

3.2.6.联轴器

由于离心压缩机具有高速回转、大功率以及运转时难免有一定振动的特点，所用的联轴器既要能够传递大扭矩，又要允许径向及轴向有少许位移，联轴器分齿型联轴器和膜片联轴器，目前常用的都是膜片式联轴器，该联轴器不需要润滑剂，制造容易。

3.2.7.机壳

机壳也称气缸，对中低压离心式压缩机，本工段是垂直剖分面机壳，这种结构的端盖是用螺栓和筒型机壳连接的。

3.2.8.扩压器

气体从叶轮流出时，它仍具有较高的流动速度。

为了充分利用这部分速度能，以提高气体的压力，在叶轮后面设置了流通面积逐渐扩大的扩压器。

扩压器一般有无叶、叶片、直壁形扩压器等多种形式。

3.2.9.弯道

在多级离心式压缩机中级与级之间，气体必须拐弯，就采用弯道，弯道是由机壳和隔板构成的弯环形空间。

3.2.10.回流器

在弯道后面连接的通道就是回流器，回流器的作用是使气流按所需的方向均匀地进入下一级，它由隔板和导流叶片组成。

导流叶片通常是圆弧的，可以和气缸铸成一体也可以分开制造，然后用螺栓连接在一起。

3.2.11.蜗壳

蜗壳的主要目的，是把扩压器后，或叶轮后流出的气体汇集起来引出机器，蜗壳的截面形状有圆形、犁形、梯形和矩形。

3.2.12.密封

为了减少通过转子与固定元件间的间隙的漏气量，常装有密封。

密封分内密封，外密封两种。

内密封的作用是防止气体在级间倒流，如轮盖处的轮盖密封，隔板和转子间的隔板密封。

外密封是为了减少和杜绝机器内部的气体向外泄露，或外界空气窜入机器内部而设置的，如机器端的密封。

本压缩机用的是干气密封。

3.2.13.轴承

离心式压缩机有径向轴承和推力轴承。

径向轴承为滑动轴承，它的作用是支持转子使之高速运转，止推轴承则承受转子上剩余轴向力，限制转子的轴向窜动，保持转子在气缸中的轴向位置。

（1）径向轴承

（2）径向轴承主要有轴承座、轴承盖、上下两半轴瓦等组成。

（3）轴承座：

是用来放置轴瓦的，可以与气缸铸在一起，也可以单独铸成后支持在机座上，转子加给轴承的作用力最终都要通过它直接或间接地传给机座和基础。

（4）轴承盖：

盖在轴瓦上，并与轴瓦保持一定的紧力，以防止轴承跳动，轴承盖用螺栓紧固在轴承座上。

（5）轴瓦：

用来直接支承轴颈，轴瓦圆表面浇巴氏合金，由于其减摩性好，塑性高，易于浇注和跑合，在离心压缩机中广泛采用。

在实际中，为了装卸方便，轴瓦通常是制成上下两半，并用螺栓紧固，目前使用巴氏合金厚度通常在1~2mm。

（6）轴瓦在轴承座中的放置有两种：

一种是轴瓦固定不动，另一种是活动的，即在轴瓦背面有一个球面，可以在运动中随着主轴挠度的变化自动调节轴瓦的位置，使轴瓦沿整个长度方向受力均匀。

润滑油从轴承侧表面的油孔进入轴承，在进入轴承的油路上，安装一个节流孔板，借助于节流孔板直径的改变，就可以调节进入轴承油量的多少，在轴瓦的上半部内有环状油槽，这样使得润滑油能更好地循环，并对轴颈进行冷却。

（7）

（2）推力轴承

（8）推力轴承与径向轴承一样，也是分上下两半，中分面有定位销，并用螺栓连接，球面壳体与球面座间用定位套筒，防止相对转动，由于是球面支承或可根据轴挠曲程度而自动调节，推力轴承与推力盘一起作用，安装在轴上的推力盘随着轴转动，把轴传来的推力压在若干块静止的推力块上，在推力块工作面上也浇铸一层巴氏合金，推力块厚度误差小于0.01~0.02mm。

（9）离心压缩机中广泛采用米切尔式推力轴承和金斯泊雷式轴承

离心压缩机在正常工作时，轴向力总是指向低压端，承受这个轴向力的推力块称为主推力块。

在压缩机起动时，由于气流的冲力方向指向高压端，这个力使轴向高压端窜动，为了防止轴向高压端窜动，设置了另外的推力块，这种推力块在主推力块的对面，称为副推力块。

（10）推力盘与推力块之间留有一定的间隙，以利于油膜的形成，此间隙一般在0.25~0.35mm以内,最主要的是间隙的最大值应当小于固定元件与转动元件之间的最小轴向间隙,这样才能避免动、静件相碰。

（11）润滑油从球面下部进油口进入球面壳体，再分两路，一路经中分面进入径向轴承，另一路经两组斜孔通向推力轴承，进推力轴承的油一部分进入主推力块，另一部分进入副推力块。

4.润滑油系统的组成

润滑油系统由润滑油站、高位油箱、中间连接管路以及控制阀门和检测仪表所组成，其中润滑油站由油箱、油泵、冷油器、滤油器、压力调节阀、各种检测仪表以及油管路和阀门等组成。

润滑油站上除冷油器外的所有设备均安装在一个钢结构底盘上，冷油器单独安装在一个钢结构底盘上，构成集装式供油系统，用户只需进行外部连接。

润滑油系统中各组部件的结构特征及使用维护

4.1.油箱

油箱的容积符合API614标准要求，其维持容量为8分钟的正常流量；

工作容量为5分钟的正常流量，容积9M3。

油箱附带如下仪表及附件：

液位计；

液位开关；

就地温度计；

加热器（根据用户要求采用电加热器）；

温度变送器（铂热电阻）

机组开车前，首先应对油箱中的油进行加热，当油温达到22℃时，即可启动油泵，使油站作自身的油循环，以使油箱内的油加热均匀并提高加热速度，使整个油系统打循环直至油温达到40±

5℃。

本装置用46#汽轮机油，其最佳润换温度为42℃。

4.2.氮气吹扫接头

为了迅速排除油箱内部的烟气，油箱上设置了氮气吹扫接头，在氮气吹扫接头进口处装有孔板，孔板前的氮气压力为：

200mmH2O,氮气流量为：

10Nm3/日。

4.3.油箱排放阀

在油箱倾斜底板的最低端设有排放阀。

用于油箱检修时放出油箱中的油液或油质检验时的取样口。

4.4.油泵

油系统中设置了两台相同流量及压力的螺杆泵，一主一备，正常工作时只需开动一台油泵，即可满足整个机组所需的全部油量要求。

主油泵/备用油泵均由电动机驱动。

另外还设置了一台电机驱动的事故油泵，该油泵电机使用事故电源，用于低压电停电等情况下，主、辅油泵均无法正常工作时的机组安全停机供油。

主/备/事故油泵吸油口至油箱之间装有截止阀和泵吸入过滤器，在主/备/事故油泵排油口设有止回阀以防止压力油经空载泵回流；

在上述止回阀的下游设有截止阀，维修油泵时应首先关闭油泵进出口的截止（球）阀。

此外，润滑油系统中还设置了低压联锁报警装置，当润滑油总管的油压下降到联锁报警整定值时，联锁报警装置发出报警信号并自动启动备用油泵，当系统油压恢复正常值后，手动停止备用油泵。

4.5.冷油器

本系统中的冷油器为管壳换热器，进油温度65℃；

出油温度≤45℃。

油站上设置了两台冷油器，一台工作，一台备用，每台冷油器均能单独满足机组全部油量的冷却要求。

两台冷油器的进出口分别用一台连续流转换阀（即三通切换阀）连接在一起，且在两台冷油器润滑油入口处设置了一条旁通管线，在旁通管线中设有截止阀及节流孔板，在冷油器油侧顶部设有排气管线回油箱，在排气管线中设有截止阀、节流孔板及流量视镜，正常工作时旁通管线中的截止阀及排气管线中的截止阀均处于开启状态，使得备用冷油器始终充满油，且备用冷油器与在用冷油器的油压相同、温度相近，始终处于待命状态，可随时投入使用，并保证了在两台冷油器切换过程中油压不会降低到启动备用油泵的压力整定值以下。

在机组正常运转时可对其中的一台冷油器进行清洗或维修，其操作过程如下：

a.检查两台冷油器之间旁通管线中的截止阀是否已经打开，如未打开将其全开。

b.关闭在用冷油器排气管线中的截止阀，打开备用冷油器排气管线中的截止阀，当在排气管线中的回油视镜中看到有油排入油箱时说明备用冷油器已经充满油。

c.转动连续流转换阀（即三通切换阀）控制杆，将需要清洗或维修的冷油器切换至备用状态。

d.关闭旁通管线中的截止阀，然后将需要清洗或维修的冷油器中的油和水排放干净，此时即可对其进行清洗或维修了。

e.清洗维修后，关闭冷油器的排放阀，打开旁通管线中截止阀及排气管线中的截止阀，让油充满清洗维修后的冷油器，并在该冷油器内流动，此时清洗维修后的冷油器即进入备用状态。

4.6.滤油器

润滑油滤油器油站上设置了两台滤油器，一台工作，一台备用，每台滤油器均能单独满足机组全部润滑油的过滤要求。

两台滤油器的进出口用一台连续流转换阀（即六通切换阀）连接在一起，且在两台滤油器之间设置了一条旁通管线，在旁通管线中设有截止阀及节流孔板，在滤油器顶部设有排气管线回油箱，在排气管线中设有截止阀、节流孔板及流量视镜，正常工作时旁通管线中的截止阀及排气管线中的截止阀均处于开启状态，使得备用滤油器始终充满油,并使得备用滤油器与在用滤油器的油压相同且温度相近，始终处于待命状态，这样就保证了在两台滤油器切换过程中油压不会降低到启动备用油泵的压力整定值以下。

在机组正常运转的情况下即可对其中的一台滤油器进行维修或更换滤芯，滤油器维修或更换滤芯的操作步骤与冷油器清洗维修的步骤相同。

在滤油器进出口的管道上设有差压变送器，用来显示滤油器进出口间的压差，当压差达到0.15MPa时，说明滤油器的滤芯堵塞严重，此时需立即更换滤芯。

4.7.压力调节阀

润滑油供油总管的油压由PCV7126压力调节阀来调节至0.25MPa；

同时PCV7125保证控制油压力在0.85MPa，同时将流量的多余部分流回油箱。

4.8.安全阀

本系统油泵本身设有安全阀，当系统油压升到安全阀设定压力1.65MPa时，安全阀开启，油液经安全阀在泵本身做自循环，确保油泵及系统安全。

4.9.润滑油站内部连接管路

润滑油站中各设备之间由管道及阀门连接在一起，在油泵出口的管道中装有止回阀，用来防止油泵打出来的油液经空载泵回流。

PCV7125压力调节阀与三台截止阀组成阀组安装在油泵出口至冷油器进口的并联管路中，PCV7125压力调节阀为阀前调节，用来控制泵出口的油压，同时保证调节油油压，同时多余油液经该阀流回油箱；

在滤油器下游装有PCV7126压力调节阀，该压力调节阀与三台截止阀组成调节阀组，用来控制润滑油总管的油压，该调节阀组的出口既为润滑油供油口。

滤油器进出口间装有差压变送器（用来测量滤油器进出油口间的压差）；

主/辅油泵出口的管路中装有压力表（用来测量泵出口的油压）主/辅油泵出口总管至冷油器进口的管路中装有压力变送器（用来测量并传送泵出口总管的油压）及温度计（用来测量冷油器入口的油温）。

冷油器出口至润滑油滤油器进口的管路中装有温度计、铂热电阻（用来测量并传送冷油器出口的油温）。

过滤器出口装有压力表（用来测量滤油器出口的油压）及压力变送器。

在冷油器的壳程设有排气管线回油箱；

在该排气管线中设有截止阀、视镜及孔板。

在滤油器的顶部设有排气管线回油箱；

4.10.润滑油高位油箱

当油系统出现故障不能正常供油时，压缩机被迫停机，此时由于压缩机转子的转动惯量很大，机组需经过一段时间后才能完全停下来，这段时间机组所需的润滑油由高位油箱来提供。

高位油箱的设置高度：

从压缩机中心线到高位油箱正常操作液位的距离为6～7米。

压缩机组开机前，高位油箱需充满油，具体操作步骤如下：

启动油泵打开高位油箱进油管线三阀组中的截止阀，向高位油箱充油，直至从高位油箱回油视镜中观察到有油流回油箱时为止，此时高位油箱已充满油，然后关闭三阀组中的截止阀。

正常工作期间，始终有少量的油经三阀组中的孔板进入高位油箱，以维持高位油箱内的油温，当润滑油总管的油压低于高位油箱的位差压力时，三阀组中的止回阀自动打开，高位油箱中的油迅速流入润滑油用油点，确保机组安全停机。

注：

三阀组的安装位置应便于操作。

5.工艺流程

5.1.系统气路流程

从低温甲醇洗系统来的新鲜气（压力5.5MPa、温度32℃、流量297218Nm3/h、），进过V7101气液分离器分离掉液体后进入联合压缩机新鲜段（C7101/1）的缸体内，经过C7101七级压缩后压力达到8.77MPa，温度升至86.2℃，将此气体送入合成系统与联合压缩机循环段（C7101/2）出口的循环气（压力8.67MPa、温度53℃）混合，共同进入进出口换热器（E7001）换热后，进入甲醇合成塔（R7001）。

合成系统中经过高压甲醇分离器（V7002）分离掉粗甲醇后的循环气（压力8.6MPa、温度45℃、流量570872Nm3/h）经过V7102气液分离器再次分离液体后进入联合压缩机循环段（C7101/2）,经过一级压缩压力达到8.67MPa后送合成系统与新鲜气混合。

从新鲜段和循环段出口管线各引出一路气体经过防喘振冷却器E7103和E7102冷却后返回到新鲜段和循环段的入口,构成两段的防喘振回路。

防喘振回路的流量分别由调节阀FV7109和FV7111根据机组的运行工况调节。

5.2.油系统流程概述

油站设有一主一副两台螺杆油泵和一台事故油泵，润滑油经过粗过滤器过滤后被油泵吸入加压至1.5MPa，通过一次油压调节阀PV7125将压力调至约0.85MPa，再经过油冷却器（平时根据油温情况选择使用，长杆指向使用的油冷却器，杆水平方向表明两台油冷却器共用）将温度控制到45℃，然后再经过油过滤器过滤，油过滤器也设有一开一备两台，当过滤器压差升至0.15MPa时系统报警，需要手动切换备用过滤器；

经过滤后分为两路，一路送往汽轮机调节系统作为控制油，另一路通过二次油压调节阀PV7126将压力调至0.25MPa后送往各个润滑点；

控制油和润滑油的回油汇合后返回油箱。

当润滑油压降至0.15MPa或者控制油压降至0.6MPa时，辅助油泵自动启动以维持油压正常，当润滑油压降至0.1MPa或者速关油压降至0.15MPa时机组联锁停车。

本系统设有一个高位油箱，当两台油泵同时发生故障而不能启动时，高位油箱的单向阀会自动打开，通过位差流到各个润滑点，使机组能在惰走时间内不发生断油。

当全厂断电后，事故发电机会送电给事故油泵，手动启动事故油泵供给润滑油。

另外本系统还分别在控制油路和润滑油路设有蓄能器来维持运行过程中油压的稳定。

干气密封流程

5.3.一级密封气流程

8.8MPa的压缩机新鲜段（C7001/1）出口气经过滤器过滤达到1u精度，然后经过流量计FIT7181、FIT7182进入高、低压端一级密封腔，由流量计下游的节流调节阀将流量控制在91.32Nm3/h.当密封气流量计FIT7181、FIT7182任一低报（小于82Nm3/h）时，自控系统自动开大阀PDCV7183打开并保持，对密封气进行增压；

当密封气流量计FIT7181、FIT7182均大于160Nm3/h或密封气平衡管与过滤器后一级密封气压差高于0.3MPa时，自控系统自动关小PDCV7183阀，此时，如果密封气流量计FIT7181、FIT2772仍达不到正常值，应调节流量计下游的调节阀V、V。

一级密封气体绝大部分经机组迷宫返回到机组内，防止机内气体外漏污染密封，少量气体经过密封端面泄漏至第一级密封排气腔。

5.4.二级密封气流程

0.45MPa氮气经过滤器过滤达到1u精度后，分为四路，其中两路通过压力调节阀PCV7181调节压力后作为二级密封气，分别流经流量