[發明專利]汽輪發電機組氫氣密封裝置及密封方法

在審

• 申請號: 201810841627.8
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108679231A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張文濤;夏亞磊;李勇
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華中分公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 林新園

1.一種汽輪發電機組氫氣密封裝置，包括發電機轉軸(12)和設置在發電機轉軸外側的發電機端蓋(13)，其特征在于，發電機轉軸(12)的外側設置有與發電機端蓋(13)固定在一起的密封座(2)，密封座(2)為開口朝向發電機轉軸的內側開口中空結構，密封座(2)開口處的發電機轉軸(12)上套裝有與發電機轉軸固定在一起的阻力盤(1)，阻力盤(1)從密封座(2)的開口處伸入密封座的內腔，阻力盤(1)兩側的密封座內分別設置有沿發電機轉軸軸向左右滑動的第一密封環(3)和第二密封環(4)，阻力盤(1)與第一密封環(3)正對面的外周上開有多道均布的第一螺旋槽(16)，阻力盤(1)與第二密封環(4)正對面的外周上開有多道均布的第二螺旋槽(17)，第一密封環(3)與密封座(2)之間設置有第一O型密封圈(7)，第二密封環(4)與密封座(2)之間設置有第二O型密封圈(8)，第一密封環(3)和第二密封環(4)的內側均朝向發電機轉軸伸入密封座(2)開口處且與發電機轉軸(12)呈相間設置，伸入密封座(2)開口處的第一密封環(3)的內側面上開有圓環形的第一浮環滑動槽(14)，伸入密封座(2)開口處的第二密封環(4)的內側面上開有圓環形的第二浮環滑動槽(15)，第一浮環滑動槽(14)內設置有第一密封浮環(9)，第二浮環滑動槽(15)內設置有第二密封浮環(10)，第一密封浮環(9)與發電機轉軸(12)正對的一側的內側面上開有多道均布的第一凹槽(9a)，第二密封浮環(9)與發電機轉軸(12)正對的一側的內側面上開有多道均布的第二凹槽(10a)，密封座(2)內側壁與第一密封環(3)之間設置有第一彈簧(5)，密封座(2)內側壁與第二密封環(4)之間設置有第二彈簧(6)，發電機轉軸靜止時，在第一彈簧和第二彈簧的彈性力下，第一密封環(3)與阻力盤(1)的正對面貼合在一起，第二密封環(4)與阻力盤(1)的正對面貼合在一起，密封座(2)的外側壁上設置有內外貫通的密封油入口(11)。

2.根據權利要求1所述的汽輪發電機組氫氣密封裝置，其特征在于，所述的第一螺旋槽(16)和第二螺旋槽(17)的深度為5μm-10μm。

3.根據權利要求1所述的汽輪發電機組氫氣密封裝置，其特征在于，所述第一凹槽(9a)和第二凹槽(10a)的深度為5μm-10μm。

4.根據權利要求1所述的汽輪發電機組氫氣密封裝置，其特征在于，所述第一密封環(3)與阻力盤(1)的正對面相互平行且該正對面與發電機轉軸(12)的軸線垂直，第二密封環(4)與阻力盤(1)的正對面相互平行且該正對面與發電機轉軸(12)的軸線垂直。

5.根據權利要求1所述的汽輪發電機組氫氣密封裝置，其特征在于，所述第一彈簧(5)的伸縮方向與發電機轉軸(12)的軸向平行。

6.根據權利要求1所述的汽輪發電機組氫氣密封裝置，其特征在于，所述第二彈簧(6)的伸縮方向與發電機轉軸(12)的軸向平行。

7.一種基于權利要求1所述汽輪發電機組氫氣密封裝置的氫氣密封方法，其特征在于，由外部從密封座的密封油入口(11)引入壓力高于發電機氫氣側氫壓的密封油到密封座內；發電機工作狀態下，阻力盤隨著發電機轉軸高速旋轉，阻力盤兩側面的螺旋槽和對應側的密封環配合面處產生動壓效應，形成軸向開啟力，將兩側密封環和阻力盤分開，即第一密封環和第二密封環都沿發電機轉軸軸線方向朝遠離阻力盤方向移動，兩側密封環和阻力盤之間形成間隙，密封油從螺旋槽進入間隙并填充間隙，使兩側密封環和阻力盤之間的間隙處于薄膜潤滑狀態，間隙內形成密封油膜；同時發電機轉軸高速旋轉，密封浮環內側面的凹槽和發電機轉軸之間產生動壓效應，將密封浮環浮動起來，密封油從密封環、阻力盤之間的間隙進入密封浮環、發電機轉軸之間的間隙形成密封油膜，將密封浮環和發電機轉軸隔開；依靠密封環和阻力盤之間的兩級螺旋槽式動壓油膜密封以及密封浮環和發電機轉軸之間的兩級凹槽式動壓油膜密封，實現發電機氫氣泄漏的高效密封。