[發明專利]用于軸向分離式渦輪機的密封裝置

有效

• 申請號: 201380073635.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN105121793B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: C.德爾維斯科沃;D.A.里帕;F.米羅恩
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內股份有限公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24;F02C7/28;F04D29/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;肖日松

軸向分離式渦輪機包括殼，其由第一殼部分(5)和第二殼部分(7)組成，從而形成了用于轉子的殼體，轉子設置成在其中旋轉。轉子(15)包括軸(17)和至少一個安裝在軸上的葉輪(19)。殼包括至少一個軸通道(23)，其中軸通過該通道從殼的內部朝著殼的外部延伸。密封裝置包括線性密封部件(35)，其在第一殼部分和第二殼部分之間延伸。密封裝置還包括至少一個密封環部分(39)，其包圍所述至少一個軸通道(23)。密封環部分和線性密封部件形成連續的密封體。

技術領域

本公開涉及渦輪機，更具體地說，涉及軸向分離式渦輪機。本公開的實施例特別參照用于軸向分離式渦輪機，例如多級離心泵的密封裝置。

背景技術

渦輪機通常包括外部殼，其形成了殼體，其中轉子設置在殼體中。轉子包括軸和一個或多個通過鍵接合在軸上以便隨之旋轉的葉輪。依賴于渦輪機的設計，殼可被豎直分離或水平分離。水平分離的渦輪機也被稱為軸向分離式渦輪機，其是其中殼沿著包含轉子旋轉軸線的平面被劃分成兩個殼部分的渦輪機。這兩個殼部分具有相互面向的接觸表面。在相對的接觸表面之間提供了密封裝置。這兩個殼部分通過螺栓-螺帽裝置而連接在一起。閉合力在接觸表面和密封裝置之間產生了接觸壓力。

普遍地用于水平分離或軸向分離機械殼中的密封裝置包括例如塑料制成的片材，其定位在這兩個殼部分的接觸表面之間。連接這兩個殼部分的螺栓對片材預加負載，從而在片材的表面和相反的殼部分的兩個接觸表面的每個接觸表面之間建立接觸壓力。接觸壓力必須足夠高，以避免殼部分之間的泄漏。需要大量的螺栓，其必須經過設計并定位，從而在相對較廣的接觸表面之間產生足夠高的接觸壓力。

密封片材會由于渦輪機所處理的高壓流體而遭遇變形。塑料片材的內邊緣，即面向轉子殼體的邊緣會在片材所在平面中遭遇壓縮應力。此外，接觸壓力的分布是不確定的，并依賴于許多因素。密封裝置的效率是不可預測的，并且設計過程是極端復雜的，因為壓力區域依賴于螺栓的應變和塑料片材的松弛度。

因此需要一種更有效的用于軸向分離式渦輪機的密封裝置。

發明內容

根據本公開，提供了一種密封裝置，其完全地包圍渦輪機的旋轉構件，從而形成了具有基本線性發展的連續的密封。密封裝置將渦輪機的內部與完全包圍渦輪機的壓力區域的環境分開。連接渦輪機的軸向分離式殼體的螺栓或系桿定位在被密封裝置包圍的區域之外，并因而不被歸類為“被潤濕部件”。

在某些實施例中，提供了一種軸向分離式渦輪機，其包括殼，該殼由通過例如螺栓或系桿而彼此連接在一起的第一殼部分和第二殼部分組成。第一殼部分和第二殼部分分別包括第一接觸表面和第二接觸表面，在其之間設置了密封裝置。第一殼部分和第二殼部分封閉了殼體，其中轉子旋轉地設置在殼體中。轉子通常包括軸和至少一個葉輪，葉輪安裝在所述軸上，并與之整體旋轉。通過殼進一步提供了至少一個軸通道。軸穿過該通道，用于連接到原動機，例如電動機或渦輪發動機上。密封裝置包括線性密封部件，其在相反的第一殼部分和第二殼部分的第一接觸表面和第二接觸表面之間延伸。有利的是，密封裝置還包括至少一個包圍軸通道的密封環部分。密封環部分和線性密封部件形成了連續的密封體。例如密封環部分和線性密封部件可成形為單片部件，例如在單個模具中以單個元件形式模制的構件。在其它實施例中，密封環部分和線性密封部件可由若干部分制成，其分開制造，并且后續通過例如焊接、膠接或以任何其它合適的方式而連接在一起。

密封裝置完全包圍渦輪機的內部，即其壓力區域。如果渦輪機例如是泵，那么密封裝置圍繞通道包圍軸，軸通過該通道離開殼以及蝸殼和葉輪梁拱，其中泵的一個或多個葉輪設置在葉輪梁拱中。

按照已知的方式，這兩個殼部分可通過多個螺栓而彼此擰緊。線性密封部件有利地設置在轉子和螺栓之間，使得螺栓完全處于潤濕區域之外。