[發明專利]一種螺桿膨脹機的密封結構

有效

• 申請號: 201110222087.3
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102305105A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 刁安娜;肖芳;蔡宏
• 申請（專利權）人: 上海齊耀膨脹機有限公司
• 主分類號: F01C19/00
• 分類號: F01C19/00
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所 31247
• 代理人: 左一平

技術領域

本發明涉及一種螺桿膨脹機的密封結構。

背景技術

隨著各國越來越多的關注環境及能源問題，工業生產中對設備的節能改造及二次能源的利用也得到了重視。工業生產中產生的余熱、廢熱和能量梯級變化中的節流損失等二次能源幾乎遍及各個耗能行業，如電力、化工、石油、冶金、礦山、輕工等工業領域。如能有效回收利用好這部分資源，將為企業節約大量能源消耗。

螺桿膨脹機作為一種新型的余熱回收裝置得到了越來越廣泛的應用。然而由于目前應用的螺桿膨脹機采用的密封結構大多沿用的是螺桿壓縮機采用的密封形式，在膨脹機工況條件下可靠性大大降低，經常需進行維修更換，對螺桿膨脹機整機的可靠性產生了較大的影響，并成為制約螺桿膨脹機應用的主要因素之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有的螺桿膨脹機密封可靠性差的問題，提供一種用于耐高壓、耐高溫、可靠性高的螺桿膨脹機的密封結構。

本發明所采用的技術方案是：一種螺桿膨脹機的密封結構，所述的螺桿膨脹機在位于膨脹腔兩側的軸上安裝有軸承；其特點是，所述的密封結構包括一迷宮密封和一碳環密封，順序安裝在所述螺桿膨脹機螺桿的位于所述膨脹腔與所述軸承之間的軸段上，其中，所述的迷宮密封靠近膨脹腔，所述的碳環密封靠近軸承；所述迷宮密封內設有通過冷卻水的冷卻水通道，在所述的迷宮密封上設有與所述冷卻水通道貫通的冷卻水進口和冷卻水出口；所述碳環密封內設有通入隔離氣體的氣道,在所述的碳環密封上設有與所述氣道貫通的隔離氣進口和放空口。

上述密封結構，其中，所述迷宮密封包括密封座；所述密封座套設在所述的軸段上，該密封座的內壁設有多個梳齒，所述多個梳齒的齒頂與所述軸段之間設有間隙，形成冷卻水通道。

上述密封結構，其中，所述的冷卻水進口設置在密封座的位于鄰近所述膨脹腔的一側，所述的冷卻水出口設置在密封座的位于鄰近所述碳環密封的一側。

上述密封結構，其中，還包括一第一軸套，套設在所述的軸段上，該第一軸套可隨螺桿一起轉動；所述的密封座套設在所述第一軸套上，該密封座的多個梳齒的齒頂與所述第一軸套之間設有間隙。

上述密封結構，其中，所述的迷宮密封上還設有蒸汽進口，所述的蒸汽進口的入口端與所述的螺桿膨脹機的平衡腔連通，該蒸汽進口的出口端與所述冷卻水通道連通。

上述密封結構，其中，所述的蒸汽進口設置在迷宮密封的位于所述的冷卻水進口與所述的膨脹腔之間的段上。

上述密封結構，其中，所述的碳環密封采用壓縮空氣作為隔離氣。

上述密封結構，其中，所述碳環密封包括環形的密封腔體和石墨密封環，所述的密封腔體設有環形槽，所述的石墨密封環設置在環形槽內，套設在所述的軸段外；所述石墨密封環與所述的軸段之間設有間隙，形成通過壓縮空氣的氣道。

上述密封結構，其中，還包括一第二軸套，套設在所述的軸段上，并可隨螺桿一起轉動；所述的石墨密封環套設在所述第二軸套外，在該石墨密封環與第二軸套之間設有間隙，形成通過壓縮空氣的氣道。

上述密封結構，其中，還包括一安裝定位套，所述的迷宮密封和碳環密封順序設置在所述安裝定位套內；?在所述的安裝定位套上與所述迷宮密封的冷卻水進口、冷卻水出口以及蒸汽進口相對應的部位分別設有冷卻水流入通孔、冷卻水流出通孔以及蒸汽進入孔；在所述的安裝定位套上與所述碳環密封的隔離氣進口和放空口相對應的部位分別設有隔離氣進入通孔和隔離氣排出通孔。

由于本發明采用了以上的技術方案，其產生的技術效果是明顯的：

1.?采用迷宮密封與碳環密封的組合形式，僅需采用壓縮空氣和冷卻水，無需通入潤滑油，具有結構簡單、維護方便、成本低、可靠性高的優點；

2.?前置密封采用通入冷卻水的梳齒迷宮密封結構，可有效冷卻由螺桿膨脹機氣缸體內腔側向軸承側泄漏的高溫高壓蒸汽，降低蒸汽溫度的同時也起到了降低壓力的作用，延長了迷宮密封與碳環密封的工作壽命。同時，冷卻水也起到了阻隔蒸汽向軸承側泄漏的作用；

3.?碳環密封處采用壓縮空氣作為隔離氣，有效阻隔了軸承側潤滑油的泄漏，同時也阻隔了少量蒸汽及冷卻水向軸承側的泄漏。?

附圖說明

圖1示出了本發明螺桿膨脹機的密封結構的一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做出進一步說明。