[實(shí)用新型]一種工業(yè)汽輪機(jī)用分瓣碳環(huán)型雙端面干氣密封裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021678429.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN212614900U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐冉
• 主分類號(hào): F01D11/04
• 分類號(hào): F01D11/04;F01D11/06;F01D25/00
• 代理公司: 鄭州中科鼎佳專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41151
• 代理人: 蔡佳寧

一種工業(yè)汽輪機(jī)用分瓣碳環(huán)型雙端面干氣密封裝置，包括旋轉(zhuǎn)密封組件和靜止密封組件。旋轉(zhuǎn)密封組件包括固定在軸頸上的軸套，軸套設(shè)有軸肩，在軸肩的兩側(cè)設(shè)置有動(dòng)環(huán)。靜止密封組件包括固定在機(jī)殼內(nèi)的密封套，還包括一對(duì)內(nèi)環(huán)套，內(nèi)環(huán)套與密封套連接。在每個(gè)內(nèi)環(huán)套上套裝有靜環(huán)、碳環(huán)和推環(huán)。在推環(huán)與密封套之間連接有軸向壓簧，在軸向壓簧的作用下，推環(huán)推動(dòng)碳環(huán)壓靠在靜環(huán)上，使碳環(huán)與靜環(huán)、推環(huán)以及內(nèi)環(huán)套之間形成接觸密封，并使靜環(huán)與動(dòng)環(huán)之間形成非接觸的氣膜潤滑狀態(tài)。本實(shí)用新型的動(dòng)環(huán)與靜環(huán)具有自我調(diào)整能力，使動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間形成穩(wěn)定的氣膜潤滑非接觸密封，從而將高壓蒸汽封閉在機(jī)內(nèi)，降低了能量消耗，提高了工業(yè)汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械密封技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種工業(yè)汽輪機(jī)用分瓣碳環(huán)型雙端面干氣密封裝置。

背景技術(shù)

汽輪機(jī)是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一，是一種將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。汽輪機(jī)的工作原理為具有一定壓力和溫度的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，在噴嘴內(nèi)迅速膨脹而獲得很高的流動(dòng)速度，隨后高速流動(dòng)的蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)作功，從而獲得機(jī)械能的過程。汽輪機(jī)主要由轉(zhuǎn)動(dòng)部分、固定部分和控制部分組成。

工業(yè)汽輪機(jī)是以蒸汽作為沖動(dòng)的原動(dòng)力設(shè)備，主要用于化工、石油、采礦、冶金、造紙、紡織、制糖等工業(yè)企業(yè)中。工業(yè)汽輪機(jī)帶動(dòng)各類泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、壓榨機(jī)或拖動(dòng)發(fā)電機(jī)，從而取得低成本的動(dòng)力和電力。在先進(jìn)工業(yè)國家里，自從工業(yè)上使用了汽輪機(jī)，一次能源得到了充分利用。小型熱（電）功聯(lián)產(chǎn)（小背壓機(jī)）可以充分利用廢料、廢氣、廢熱生產(chǎn)蒸汽，或是利用富裕蒸汽、蒸汽壓差，再通過動(dòng)力汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備作功，也可以通過對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的變轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于減少了能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)、增大了能量轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)節(jié)約了昂貴的工業(yè)用電，因此，在生產(chǎn)中應(yīng)用工業(yè)汽輪機(jī)作為原動(dòng)力設(shè)備能起到節(jié)能增效的目的。此外，工業(yè)汽輪機(jī)的抽汽、排汽還可用于企事業(yè)單位工業(yè)生產(chǎn)流程或外供，從而實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用，是企事業(yè)單位節(jié)能降耗的有效措施之一，具有投資少、見效快，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)前的工業(yè)汽輪機(jī)由于工作介質(zhì)壓力高、溫度高，通常在其軸端采用梳齒式迷宮密封或碳環(huán)密封形式。由于迷宮密封和碳環(huán)密封都屬于徑向非接觸式密封，為確保在整個(gè)工作過程中避免出現(xiàn)主軸或軸套與密封部位碰磨，其徑向的密封間隙一般都比較大（靜態(tài)或動(dòng)態(tài)），導(dǎo)致軸向蒸汽的泄漏量較大。特別是背壓式汽輪機(jī)，密封腔壓力較高，其軸端密封泄漏量更大。蒸汽的泄漏會(huì)造成能量的損失，另外，泄漏出來的蒸汽需要用冷卻水來進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻水的用量也是很大的。對(duì)于中型汽輪機(jī)組來說，每年蒸汽的泄漏量、冷卻水的消耗量，以及其后續(xù)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，折合的運(yùn)營成本超過一百萬元。

不同于一般機(jī)械的動(dòng)靜密封，影響工業(yè)汽輪機(jī)軸端密封的因素很多，而且情況復(fù)雜。受機(jī)內(nèi)蒸汽的高溫高壓、以及汽輪機(jī)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的熱膨脹、跳動(dòng)、繞性形變等因素的影響，長期以來，工業(yè)汽輪機(jī)軸端泄漏問題一直是行業(yè)內(nèi)想解決而無法解決的技術(shù)難題。從節(jié)能提效的角度考慮，迫切需要一種可靠性高、且能夠顯著減少軸端密封泄漏量的新型密封裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)汽輪機(jī)用分瓣碳環(huán)型雙端面干氣密封裝置，采用如下技術(shù)方案：

一種工業(yè)汽輪機(jī)用分瓣碳環(huán)型雙端面干氣密封裝置，軸向設(shè)置在機(jī)殼與機(jī)殼之間，徑向介于機(jī)殼與汽輪機(jī)軸的軸頸之間，包括旋轉(zhuǎn)密封組件和靜止密封組件；

旋轉(zhuǎn)密封組件包括固定在軸頸上的軸套，在軸套的中間部位設(shè)有軸肩，在軸肩的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)動(dòng)環(huán)；軸肩兩側(cè)的端面均為密封面，兩側(cè)的動(dòng)環(huán)分別與同側(cè)的密封面密封連接，并隨軸套旋轉(zhuǎn)；在動(dòng)環(huán)遠(yuǎn)離軸肩一側(cè)的端面上設(shè)有多個(gè)周向分布的氣動(dòng)壓槽；