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1、螺杆压缩机干气密封产业发展建议以移动通信应用为重点，开发14纳米及相关产品工艺；以大数据应用为重点，开发立体堆叠闪存（3D-D）存储器工艺，开展7-5纳米关键技术研究；面向新能源、智能制造、物联网等重点领域大宗产品制造需求，开发特色产品工艺平台；取得核心知识产权并实际应用。研究激光表面精细制造、激光清洗、激光抛光等核心技术，探索器件表面功能性结构的激光高质、高效制造机理与新技术，研究关键构件表面微结构成形机理与实现方法，并掌握激光光束路径规划及高速扫描、激光制造装备在线监测与补偿、激光制造过程精密在线检测等装备关键技术，开发航空航天、微电子、生物医疗等领域典型复杂构件的激光精密加工技术与装备，
2、提升国产激光制造技术与装备的竞争力。一、 机械密封的结构干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型、先进的非接触式机械端面密封。干气密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行。干气密封与机械密封的结构相似，主要的差异体现在两个方面：a、机械密封的动、静环为接触式运行，端面润滑为液体润滑；干气密封的动、静环运行时为非接触运行，端面润滑为气体润滑。b、接触式机械密封的动、静环端面是没有动压槽，干气密封在较硬的密封环上（可以是动环，也可以是静环），用激光加工微观动压槽形。干气密封的出现，是密封技术的一次革命。干气密封是非接触式机械密封的最
3、典型代表，在高速高压条件下不会产生太大的摩擦热，其应用基本不受流体旋转设备轴封端面最大允许PV值的限制，也克服了以往气体介质受到密封封液污染的问题。因为接触式机械密封在运行过程中会因接触产生摩擦，在高速高压工况条件下，接触式机械密封端面的PV值将达到很高水平，由此产生巨大的摩擦热，当该摩擦热大到无法通过辅助措施及时传导出去时，密封端面材料将发生剧烈磨损，直至损环。因此，接触式机械密封的使用都受到PV值限制，许用PV值实际上成了接触式机械密封应用的天花板。此外，作为过渡型非接触式机械密封的液膜密封虽克服了接触摩擦的问题，但在环保和能耗方面相较干气密封没有比较优势。因此，干气密封产品在解决流体旋转
4、设备的密封问题方面具有广阔的应用发展前景。干气密封相较机械密封在各环节均具有更高的门槛，一般厂商很难仿制。在理论设计方面，干气密封需要综合流体力学、传热学、结构力学、摩擦学、材料学等多学科知识，并耦合各种物理场进行综合分析，然后进入工程分析、设计，拥有很高的理论设计门槛。在制造工艺方面，干气密封需要保证其微米级气膜在复杂工况下的稳定，因此对高精度端面加工技术等制造工艺提出了更高要求。在产品测试方面，干气密封厂商需要结合具体情况自主设计和搭建专用测试车间，自主设计、安装和调试测试设备，并自主开发测试流程和测试方法，拥有很高的产品测试自主设计能力要求。此外，在工程经验方面，干气密封要求生产厂商具备
5、丰富的工程应用经验，并对所应用终端设备的运行参数和运行工况等情况充分了解。密封产品根据其工况环境、监测需求等情况需要配套相应的密封辅助系统。密封辅助系统的作用主要系对密封产品进行冲洗散热、降温、隔离、吹扫、分离、清洁等，保障密封产品在其最佳的工作环境下运行，提高密封产品的稳定性、可靠性，并延长其使用寿命。同时，为进一步监控密封产品的运行状况，做到预知性检修，确保密封可靠运行，密封辅助系统上还相应增设有压力检测、温度检测、液位检测、流量监测等仪器仪表。客户向密封生产企业购买密封辅助系统的需求与密封辅助系统的复杂程度和相关密封产品的设计工艺、工况环境、监测需求等情况有关。客户通常会自行购置比较简单
6、的密封辅助系统，而向密封生产企业购买相对复杂的配套密封辅助系统。同时，密封辅助系统与密封产品的数量配比关系也会因密封产品的设计工艺、工况环境和监测需求等情况的不同而有所差异。实际生产和应用中存在多套密封产品共用一个配套密封辅助系统的情况。因此，客户购买密封产品和密封辅助系统没有固定配比关系。二、 机械端面密封（一）机械端面密封的简介机械端面密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械端面密封的工作原理是：在弹簧力和介质压力的作用下，两个密封端面紧密贴合，使密封端面之间的交界处形成连续（非接触
7、式）或间断（接触式）的液膜或气膜，形成对带压介质的密封。（二）接触式机械密封接触式机械密封是最早出现和应用最为普遍的一类机械端面密封。接触式机械密封的基本元件包括：摩擦副、补偿机构、辅助密封圈和传动防转机构组成。摩擦副包括旋转环（动环）和静止环（静环）；补偿机构由弹性元件组成，如弹簧、波纹管等；辅助密封圈包括动环密封圈、静环密封圈、压盖密封圈等；传动防转机构包括传动销、防转销、锁紧传动装置等。机械密封（此处特指机械端面密封）是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。其原理是：在弹簧力和介质压力的作
8、用下，两个密封端面紧密贴合，使密封端面之间的交界处形成液膜，形成对带压介质的密封。具体包括：a、动环在弹簧力和介质压力的作用下，与静环的端面紧密贴合，并发生相对滑动，阻止了工艺流体沿动、静环端面的泄漏；b、动环辅助密封圈阻止了介质可能沿动环与轴套之间间隙的泄漏；c、静环辅助密封圈阻止了介质可能沿静环与端盖之间间隙的泄漏；d、用O形圈或垫片来密封端盖与密封腔体连接处，阻止轴套与轴之间的泄漏。简而言之，通过在过程设备上加装机械密封装置，解决了圆周间隙泄漏的问题，让工艺介质只能从动、静这个端面往外流出。接触式机械密封是机械端面密封中的一种常见类型，具有工作可靠、泄漏量少、技术成熟等优点，广泛应用于石
9、油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、航空航天等各个工业领域，主要用于解决在不同温度、压力、转速等工况环境下旋转设备运转时的密封问题，是压缩机、泵、釜等旋转设备的核心零部件。干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型、先进的非接触式机械端面密封。干气密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行。与接触式机械密封相比，干气密封具有以下优点：非接触运行，摩擦副不磨损，密封使用寿命长，理论上可以和设备同寿命；密封功率消耗小，仅为接触式机械密封的5%左右；与其他非接触式密封相比，干气密封气体泄漏量小；当干气密封的工作介质选用
10、氮气时，可实现危险介质的零泄漏或零逸出，是一种环保型密封；干气密封辅助系统在使用中基本不需要维护。干气密封所具备的这些优点，高度契合易燃易爆、有毒有害等危险介质装置对轴封在安全、环保、节能、长周期运行方面的需求。尤其是在具有高温、高速、高压等特点以及环保要求极高的流体旋转设备上，干气密封具有广阔的应用前景。行业企业经过多年对干气密封技术的开发、应用和改进，解决了设备低速、振动、频繁启动以及介质含粉尘、高温、高压等恶劣条件下影响干气密封运行稳定性的关键技术难题，扩大了干气密封的应用范围，其使用可靠性和经济性已被很多工程应用所证实。从高速离心压缩机，到频繁启动的螺杆压缩机、固液分离的离心机、常规离
11、心泵、低速反应釜、高速泵、真空泵、罗茨风机等；从干净介质到有毒有害介质、颗粒介质、高温介质、易凝介质；从转速几转/分钟的设备到50，000转/分钟的超高速设备，干气密封均已获得成功应用，并且其应用场景还在不断的拓展中。三、 我国机械密封下游行业需求分析机械密封的应用场景包含高温、高压、高速、高腐蚀性等极端工况环境，属于工业生产中的易损件，使用一段时间后需要进行更换，通常机械密封产品的更换周期为1-3年。此外，机械密封产品，尤其是中高端机械密封产品是针对不同主机设备和不同终端下游行业的应用场景进行个性化定制，因此，存量客户对供应商设有较高的准入门槛。存量客户首次采购机械密封产品后，未来该机械密封
12、产品的更换、密封升级或者备件采购通常会直接向原供应商直接采购，具有较高的客户粘性。鉴于机械密封产品所具有的固定更换周期和客户粘性高的特点，机械密封行业的市场需求可以分为存量市场需求和增量市场需求。其中，存量市场需求主要是指已装配于主机设备上的机械密封产品，在正常运行过程中的修复、更换、升级、备件采购等业务需求，市场空间能够保持稳定增长态势；增量市场需求主要是设备制造商的机械密封配套采购和终端用户的设备整体技术升级与改造，与下游客户固定资产投资情况紧密相关，并会在主机设备交付运行后转化为存量业务。机械密封作为压缩机、泵、釜等主机设备的关键部件，广泛应用于石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制
13、药、食品、船舶、航空航天等下游行业。机械密封行业的市场需求与工业领域固定资产投资情况紧密相关，直接受到主机设备对应的下游行业市场需求影响。机械密封行业的市场需求情况与社会固定资产投资趋势密切相关，当固定资产投资扩大时，机械密封行业的终端下游行业会产生联动增长，并带动机械密封行业市场需求的扩大。根据国家统计局数据信息显示，2010-2018年间，我国全社会固定资产投资规模由2517万亿元增长至6457万亿元，年复合增长率为1250%；其中，固定资产投资（不含农户）规模由2414万亿元增长至6356万亿元，年复合增长率为1286%。根据国家统计局发布的中华人民共和国2020年国民经济和社会发展统计
14、公报中华人民共和国2021年国民经济和社会发展统计公报，按照可比口径计算的2019年度、2020年度、2021年度全社会固定资产投资同比分别增长51%、27%、49%。宏观经济发展的稳定和固定资产投资规模的稳定上升为机械密封行业的持续稳定发展创造了良好的市场发展环境。（一）终端下游行业对机械密封行业需求的影响机械密封产品的终端下游行业分布十分广泛，是机械工业中不可或缺的关键部件生产行业。其中，按照下游应用行业划分，中高端机械密封产品的终端下游行业主要集中于石油化工、煤化工、管道输送、电力、冶金、制药、食品、船舶、航空航天等领域。终端下游行业的发展情况对机械密封行业的市场需求有着直接影响。1、机
15、械密封石油化工行业的发展情况石油化工行业（含天然气和油品管道输送）在国民经济中发挥重要的作用，是我国化学工业的重要组成部分，也是我国的支柱产业部门之一。机械密封在石油化工行业的应用领域主要集中在炼油、乙烯、管道输送、PTA、烧碱（离子膜法）和LNG等领域的各种主机设备。我国石油化工行业发展迅速，根据2021年中国石油和化学工业经济运行报告以及国家石油和化工网的信息显示，2021年度，石油和化工行业营业收入1445万亿元，同比增长300%，占全国规模工业营业收入的113%，较2020年上升09个百分点。石化化工行业十四五规划研究报告预计20192025年，石化化工行业主营业务收入年均增速在5%5
16、5%，到2025年达15万16万亿元。化工园区十四五规划指南及2035中长期发展展望提出了我国化工园区十四五发展的总体目标：由规范化发展向高质量发展跃升，打造化工园区产业发展提升、绿色化建设、智慧化建设、标准化建设和高质量发展示范的五项重点工程，五大世界级石化产业集群初具轮廓，重点培育70个具有一流竞争力的化工园区，打造5个50，即：建成50个园区科创中心、创建50家绿色化工园区、新建50家智慧化工园区、制定并颁布50项化工园区管理与建设标准和培育50项高质量发展示范工程。伴随石油和化工行业的持续发展、产业结构调整的深化、大型设备研发和国产化深入、绿色发展理念的持续推进以及的不断深化实施，未来，中高端机械密封产品在石油和化工行业的市场空间有望得到进一步提升。2、机械密封煤化工行业的发展情况我国煤矿资源储量巨大，煤化工行业起步较晚，项目受政策影响较大，产业政策与国际能源价格是煤化工行业的主要影
