[發明專利]一種背壓式向心汽輪機組合密封

在審

• 申請號: 201711061967.0
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN109751092A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 李明震;王永生;于照泰;林峰
• 申請（專利權）人: 長興永能動力科技有限公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02;F01D11/08
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

本發明公開了一種背壓式向心汽輪機組合密封，主要由梳齒密封和機械密封兩種密封結構組成。梳齒密封位于軸封前端，分前段和后段兩部分，中間開通氣孔，并連接至汽輪機出口；機械密封位于軸封后端，由動環、靜環、密封圈、彈簧以及活塞環等組成。高壓蒸汽從汽輪機軸端泄漏后經前段梳齒泄壓，至通氣孔時，壓力降至出口背壓，此后一部分泄漏蒸汽經通氣孔流至汽輪機出口，另一部分蒸汽經后段梳齒繼續減壓，在機械密封的作用下達到完全密封。本發明可使背壓式汽輪機軸端密封達到最佳效果，具有設計科學合理、安裝使用方便、密封效果顯著、便于推廣應用的特點。

技術領域

本發明涉及背壓式向心汽輪機技術領域，特別涉及背壓式向心汽輪機的汽封技術和密封結構。

背景技術

汽輪機的汽封是汽輪機的重要部件，汽輪機汽封的密封性能將直接影響到汽封的蒸汽泄漏量，進而影響汽輪機的效率。目前，汽輪機大都采用梳齒迷宮密封，梳齒密封是一種非接觸式密封，存在密封間隙，不可避免的會存在軸端泄漏問題。泄漏不但會造成高溫高壓蒸汽流失、降低機組效率，蒸汽泄漏至環境中致使能見度降低，造成汽輪機現場工作環境惡劣，而且蒸汽如竄至軸承箱后會造成潤滑油乳化，嚴重危害設備的安全運行。

旋轉機械設備常用的密封技術有很多種，在對汽輪機進行密封時可利用多類型汽封，整合多方面性能，優化汽封效果。接觸式機械密封由于能承受的密封壓力較低之前很少在汽輪機上使用，但其接觸式密封的特點，可使蒸汽與外界環境完全隔離，避免蒸汽泄漏至環境或者軸承箱內。梳齒密封雖然存在一定的泄漏，但其能顯著降低蒸汽壓力，從而控制蒸汽泄漏量。因此，把非接觸式梳齒密封和接觸式機械密封這兩種密封技術進行有效整合，充分發揮各自的特點，可有效改善汽輪機軸端密封效果。

發明內容

本發明提供了一種由非接觸式梳齒密封和接觸式機械密封構成的背壓式向心汽輪機組合密封方案，該方案可顯著改善背壓式向心汽輪機軸端密封效果。

本發明采用的技術方案是：

本發明是一種背壓式向心汽輪機組合密封技術，由梳齒密封和機械密封兩種密封結構組成。梳齒密封分為前段梳齒和后段梳齒，兩段梳齒之間設置通氣孔，機械密封位于軸封后端，包括端面配合的動環和靜環，以及動環密封圈、靜環密封圈、壓緊彈簧和活塞環。

梳齒密封前段梳齒和后段梳齒之間的通氣孔與汽輪機出口連通，從前段梳齒泄漏的蒸汽經通氣孔直接排至背壓式汽輪機出口，泄漏量可通過梳齒密封齒數限定在合理范圍內。

機械密封動環采用硬質合金材質，并固定于軸上，和軸一起轉動，動環和軸之間通過動環密封圈進行密封。

機械密封靜環采用石墨材質，并固定于靜環座上，靜環和靜環座之間通過靜環密封圈進行密封。

機械密封靜環座通過螺栓固定于梳齒密封座上，靜環座與螺栓之間留有間隙，機械密封靜環和靜環座在壓緊彈簧的作用下，保持動靜環端面接觸密封。

機械密封靜環座與梳齒密封座之間通過活塞環進行靜密封。

本發明具有如下有益效果：發明所述組合密封結構通過非接觸式梳齒密封泄壓，再由接觸式機械密封實現完全密封，可避免蒸汽泄漏至環境或軸承箱；經通氣孔泄漏的蒸汽回到汽輪機出口，繼續供用戶使用，減小了能量損失；靜環座與梳齒密封座之間通過活塞環進行靜密封，可避免在蒸汽高溫下密封失效的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖進行簡單地介紹。

圖1為本發明密封結構示意圖。

圖中1-前段梳齒，2-通氣孔，3-后段梳齒，4-押金彈簧，5-活塞環，6-靜環密封圈，7-靜環，8-動環，9-動環密封圈，10-旋轉軸，11-梳齒密封座，12-靜環座，13-固定螺栓。

具體實施方式