[發明專利]可監控多重密封液驅式氫氣壓縮機

有效

• 申請號: 202011402036.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112539155B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 高海平;許劍;宋滿華;李紅;張順;李雪松;周遠喆
• 申請（專利權）人: 中石化石油機械股份有限公司研究院;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B25/00;F04B39/12;F04B39/10
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉藝瑋

本發明公開了一種可監控多重密封液驅式氫氣壓縮機，包括：第一氣缸、液壓缸和活塞桿，活塞桿通過第一活塞與第一氣缸連接，活塞桿通過第二活塞與液壓缸連接，第一活塞與第一氣缸之間設置有密封環，相鄰兩密封環間的第一活塞內設置有監控通道，監控通道貫穿第一活塞、與第一氣缸的內壁相對，監控通道的另一端穿過活塞桿與壓力監控裝置連接，其上連通有支管，支管與第一氣缸內的氫氣腔連通，支管上設置有安全閥。本發明一方面可通過監控通道實時觀察兩級密封圈之間的壓差，準確判斷密封圈的工作狀態，確保密封圈在失效前適時更換，避免密封失效導致氣體泄漏；另一方面可通過外部控制回路精準控制密封圈級間壓差，顯著提高多級串聯組合密封圈的壽命。

技術領域

本發明涉及氫氣壓縮機領域。更具體地說，本發明涉及一種可監控多重密封液驅式氫氣壓縮機。

背景技術

氫氣壓縮機是氫能源利用的關鍵裝備。當前國內高端氫氣壓縮機主要依賴進口，其主要問題之一是如何實現高壓氫氣壓縮機的無油無泄漏密封，避免氫氣泄漏，同時確保氫氣壓縮機排氣的純度。

現有氫氣壓縮機內密封圈兩側的高壓差大幅縮減了密封圈的使用壽命，因此，為了防止氫氣壓縮機內的氣體泄漏，通過設置多級串聯密封以防止密封圈的外泄漏，同時增加密封組件的使用壽命。實際使用中，現有密封結構形式無法實時監控兩級密封環間的壓力狀態，也不能控制各級密封環兩側的壓差，因此，仍然不能最優化組合密封的使用壽命，且無法做到在密封圈完全失效之前的合適時機更換密封組件。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶可監控的多級串聯密封結構的液壓驅動氫氣壓縮機。該壓縮機一方面采用多級串聯密封，確保壓縮機不會因為單級密封的失效而外泄，另一方面，設計了壓縮機多級串聯密封級間壓力監控和控制通道，可通過該通道監控密封級間壓力，并通過引入外部壓力控制回路調節密封環兩側的壓差，防止壓縮機單級密封環因兩側高壓差而損壞過快，從而提高多級串聯密封的使用壽命。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種可監控多重密封液驅式氫氣壓縮機，包括：第一氣缸、液壓缸和活塞桿，所述活塞桿通過第一活塞與所述第一氣缸連接，所述活塞桿通過第二活塞與所述液壓缸連接，所述第一活塞與所述第一氣缸之間間隔設置有至少n個密封環，n≥3；其中，

相鄰兩個密封環間的第一活塞內設置有監控通道，所述監控通道的一端貫穿所述第一活塞、與第一氣缸的內壁相對，所述監控通道的另一端穿過活塞桿與壓力監控裝置連接，監控通道上連通有支管，所述支管與第一氣缸內的氫氣腔連通，所述支管上設置有安全閥。

優選的是，所述第一活塞將第一氣缸分隔為氫氣腔和氮氣腔，所述氫氣腔的進氣通道和排氣通道內分別裝有對應的進氣閥和排氣閥，所述氮氣腔靠近液壓缸。

優選的是，所述第一氣缸的外部設置有冷卻液腔。

優選的是，所述活塞桿外周設置有限位組件。

優選的是，所述液壓缸和第一氣缸之間設置有第二氣缸，第二氣缸與外界大氣連通。

所述限位組件設置于第二氣缸內。

優選的是，所述限位組件包括限位塊和限位板；限位板固定于第二氣缸內，限位塊固定于活塞桿上，所述限位塊與限位板相抵，以限制活塞桿的轉動。

優選的是，所述第一氣缸為兩組，分別設置于所述活塞桿的兩端。

優選的是，兩組第一氣缸分別為一級氣缸和二級氣缸；所述一級氣缸的內徑大于所述二級氣缸的內徑，一級氣缸的氫氣腔排氣口通過連接管道與二級氣缸的氫氣腔進氣口連通。

本發明至少包括以下有益效果：采用多重無油潤滑密封結構對氫氣壓縮機進行密封，并構建特殊結構形式確保密封的有效性，同時，實現外部對氫氣壓縮機各級密封狀態的監控，通過外部控制系統調節多級密封級間氣體壓差，延長多級串聯密封的使用壽命。