[發(fā)明專利]以氮氣為密封介質(zhì)的氨水透平密封系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103982246A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 張佳佳
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: F01D11/04
• 分類號: F01D11/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;王淳景

技術領域

本發(fā)明屬于氨水透平發(fā)電技術領域，具體涉及一種以氮氣為密封介質(zhì)的氨水透平密封系統(tǒng)。

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背景技術

隨著節(jié)能減排的逐漸深入，較高溫度的熱源已普遍得到利用，然而，在工業(yè)生產(chǎn)中中低溫熱源目前利用的還比較少。在中低溫熱源利用中，以水為介質(zhì)的常規(guī)發(fā)電難以體現(xiàn)優(yōu)勢，而以氨水為工作介質(zhì)的發(fā)電逐漸得到用戶的青睞。在以氨水為工質(zhì)的發(fā)電系統(tǒng)中，透平在運行過程中，由于工作壓力大于外界壓力，會有氨水工質(zhì)通過氣缸與主軸之間的間隙向外泄露，導致透平效率的降低及工質(zhì)的損失。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術中存在的因氨水工質(zhì)泄露導致透平效的降低及工質(zhì)損失的問題，提供一種以氮氣為密封介質(zhì)的氨水透平密封系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種以氮氣為密封介質(zhì)的氨水透平密封系統(tǒng)，包括軸封、緩沖罐和氮氣罐，所述軸封設置在主軸伸出氣缸的一端，所述軸封的外端通過第一管道與緩沖罐連接，所述第一管道上設置有第一控制閥，所述緩沖罐上設置有壓力傳感器，所述緩沖罐通過第二管道與氮氣罐連接，所述第二管道上設置有第二控制閥。

按上述技術方案，所述軸封為迷宮式軸封。

按上述技術方案，所述緩沖罐的頂部設置有安全閥。

本發(fā)明，具有以下有益效果：該系統(tǒng)從軸封外端向軸封內(nèi)通高壓氮氣，且保證高壓氮氣始終位于軸封內(nèi)，有效解決了氨水工質(zhì)向外泄露的問題，提高了透平效率，降低了工質(zhì)損失，保證了氨水發(fā)電系統(tǒng)運行的安全性及穩(wěn)定性。

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附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖；

圖2是軸封處的放大示意圖。

其中：1-氣缸、2-主軸、3-軸封、4-第一管道、5-第一控制閥、6-緩沖罐、7-壓力傳感器、8-第二控制閥、9-氮氣罐、10-第二管道、11-安全閥、A-壓力平衡點。

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具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的較佳實施例中，如圖1、圖2所示，一種以氮氣為密封介質(zhì)的氨水透平密封系統(tǒng)，包括軸封3、緩沖罐6和氮氣罐9，軸封3設置在主軸2伸出氣缸1的一端，軸封3為迷宮式軸封，軸封3的外端通過第一管道4與緩沖罐6連接，第一管道4上設置有第一控制閥4，緩沖罐6上設置有壓力傳感器7，緩沖罐6通過第二管道10與氮氣罐9連接，第二管道10上設置有第二控制閥8，第二控制閥8為自動調(diào)節(jié)閥，壓力傳感器7將測量得到的緩沖罐6內(nèi)氮氣的壓力轉換為電信號，發(fā)送給第二控制閥8，第二控制閥8根據(jù)信號調(diào)節(jié)閥門的開啟量，以保證緩沖罐6內(nèi)氮氣的壓力維持在允許范圍內(nèi)。緩沖罐6上的頂部還設置有安全閥11，該安全閥11為重力式安全閥，當緩沖罐6內(nèi)氮氣的壓力過大時通過安全閥11泄壓。

本發(fā)明的工作過程是：在透平啟動過程中，打開第二控制閥8和第一控制閥5，氮氣罐9內(nèi)的氮氣通過第二管道10進入緩沖罐6再經(jīng)第二管道4進入軸封3，緩沖罐6內(nèi)的氮氣壓力逐漸升高，壓力傳感器7對罐內(nèi)氮氣壓力進行測量，并將感受到的壓力信息轉換為電信號發(fā)送給第二控制閥8，第二控制閥8根據(jù)接收到的壓力信息調(diào)節(jié)閥門的開啟量，保證緩沖罐6內(nèi)氮氣的壓力與透平內(nèi)的壓力維持平衡，直至透平正常工作時，若緩沖罐6內(nèi)壓力保持與氨水工質(zhì)的壓力一致，第二控制閥8調(diào)小閥門的開啟量，減少向緩沖罐內(nèi)的通氣量，若緩沖罐6內(nèi)壓力小于氨水工質(zhì)的壓力時，第二控制閥8增大閥門開度，若緩沖罐6內(nèi)壓力超過允許范圍時，可以通過安全閥11進行泄壓，透平正常工作時，第二控制閥8處于開啟狀態(tài)，以保證緩沖罐內(nèi)的壓力在一定范圍內(nèi)波動，始終保證高壓氮氣與氨水工質(zhì)在壓力平衡點A處相遇，并保持平衡，從而起到避免氨水工質(zhì)外泄的作用。高壓氮氣的壓力始終保證在軸封兩端壓力變化的范圍之內(nèi)，以使在透平工況的變化過程中，氨水工質(zhì)與高壓氮氣的壓力平衡點A一直位于軸封3內(nèi)，以避免高壓氮氣進入透平,從而保證透平的密封性。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。