CN110848168A - 一种压缩机用干气密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机用干气密封装置，包括干气密封结构、轴端密封结构、介质气体泄露通道、第一差压表及第二差压表，轴端密封结构包括轴套、第一梳齿密封、混合腔及第二梳齿密封，在密封气体进气管与混合腔之间安装一个第一差压表，通过实时监测第一差压表的示数，将密封气体与介质气体在混合腔内保持相对稳定，在密封气体进气管与介质气体泄露通道之间安装一个第二差压表，第二差压表用于监测密封气体是否进入压缩机缸体内以及介质气体的泄露情况，通过实时监测第二差压表的示数来调整密封气体的流量，防止密封气体进入压缩机缸体内部，同时泄露的介质气体与密封气体在混合腔汇合后排出。

Description

一种压缩机用干气密封装置

技术领域

本发明属于压缩机密封领域，尤其涉及一种压缩机用干气密封装置。

背景技术

干气密封装置即干运转气体密封装置，是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触式密封。干气密封装置的静环或动环上加工有周期性分布的微米级浅槽，利用动压效应，在动静环端面间形成一定厚度的端面气膜，实现干气密封的非接触稳定运转。干气密封装置具有功耗小、泄漏量低、磨损少、寿命长等突出优点，在大型机组的旋转机械设备上应用十分广泛。

在大型离心压缩机高速运转的情况下，普通密封技术摩擦力较大，容易产生热量导致装置损坏，无法长时间工作。为了保证离心压缩机的安全性，常用干气密封装置作为轴端密封来避免机组内的工作介质气体外泄，造成安全隐患、环境污染以及效率下降。在高压运行下，干气密封装置的稳定性是高压离心压缩机干气密封技术的关键，对离心压缩机安全性和性能稳定性尤其重要。

目前，典型干气密封装置通过控制密封气压力高于离心压缩机缸体内介质气体压力，防止压缩机缸体内介质气体泄漏。但此类干气密封装置虽然达到轴端密封的要求，但无法避免密封气进入压缩机缸体从而污染介质气体，这对于须保证工作介质气体零污染的工艺要求无法接受。因此，需要研制一种防止密封气进入压缩机的新型干气密封装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种压缩机用干气密封装置，能够防止密封气体进入压缩机缸体污染介质气体。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种压缩机用干气密封装置，包括干气密封结构、轴端密封结构、介质气体泄露通道、第一差压表及第二差压表，所述干气密封结构、所述轴端密封结构及所述介质气体泄露通道沿轴向依次排布于转轴上，所述介质气体泄露通道靠近缸体一侧；

所述介质气体泄露通道的进气口与所述缸体相连；

所述轴端密封结构包括轴套、第一梳齿密封、混合腔及第二梳齿密封，所述轴套套装于转轴上，所述轴套外侧沿轴向依次套装有所述第一梳齿密封、所述混合腔及所述第二梳齿密封，所述第二梳齿密封靠近所述缸体一侧，所述第一梳齿密封的进气口与密封气体进气管的出气口相连，所述第二梳齿密封的进气口与所述介质气体泄露通道的出气口相连，所述混合腔包括密封气体进气口、介质气体进气口和混合气体出气口，所述密封气体进气口与所述第一梳齿密封的出气口相连，所述介质气体进气口与所述第二梳齿密封的出气口相连，所述混合气体出气口用于排出所述混合腔内的混合气体；

所述第一差压表的一端与所述密封气体进气管相连，所述第一差压表的另一端与所述混合气体出气口相连，用于监测所述密封气体进气管与所述混合腔之间的压差；

所述第二差压表的一端与所述密封气体进气管相连，所述第二差压表的另一端与所述介质气体泄露通道相连，用于监测所述密封气体进气管与所述介质气体泄露通道之间的压差。

优选地，还包括混合气体排气管道，所述混合气体排气管道的进气口与所述混合气体出气口相连，用于将所述混合腔内的混合气体排出。

优选地，所述混合气体排气管道的出气口一端设有第一流量调节阀，用于控制混合气体的排出流量，所述密封气体进气管的进气口一端设有第二流量调节阀，用于控制密封气体的输入流量。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1)本发明提供了一种压缩机用干气密封装置，包括干气密封结构、轴端密封结构、介质气体泄露通道、第一差压表及第二差压表，轴端密封结构包括轴套、第一梳齿密封、混合腔及第二梳齿密封，在密封气体进气管与混合腔之间安装一个第一差压表，通过实时监测第一差压表的示数，将密封气体与介质气体在混合腔内保持相对稳定，在密封气体进气管与介质气体泄露通道之间安装一个第二差压表，第二差压表用于监测密封气体是否进入压缩机缸体内以及介质气体的泄露情况，通过实时监测第二差压表的示数来调整密封气体的流量，防止密封气体进入压缩机缸体内部，同时将在工艺许可范围内泄露的介质气体与密封气体在混合腔汇合后排出，既保证了介质气体在压缩机腔体内的零污染，又能保证介质气体在工艺要求许可内的泄漏量。

2)本发明提供的一种压缩机用干气密封装置，其混合气体排气管道的出气口一端设有第一流量调节阀，密封气体进气管的进气口一端设有第二流量调节阀，第一流量调节阀用于控制混合气体的排出流量，第二流量调节阀用于控制密封气体的通入流量，更方便、精确地控制密封气体以及混合气体的流量。

附图说明

图1为一种压缩机用干气密封装置的示意图。

附图标记说明：

1：干气密封结构；2：轴端密封结构；21：轴套；22：第一梳齿密封；23：混合腔；24：第二梳齿密封；3：介质气体泄露通道；4：第一差压表；5：第二差压表；6：混合气体排气管道；61：第一流量调节阀；7：密封气体进气管；71：第二流量调节阀；8：转轴。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种压缩机用干气密封装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

参看图1所示，图1为一种压缩机用干气密封装置的示意图，本发明提供了一种压缩机用干气密封装置，包括干气密封结构1，轴端密封结构2、介质气体泄露通道3、第一差压表4及第二差压表5，干气密封结构1、轴端密封结构2及介质气体泄露通道3沿轴向依次排布于转轴8上，介质气体泄露通道2靠近缸体一侧；

轴端密封结构2包括轴套21、第一梳齿密封22、混合腔23及第二梳齿密封24，轴套21套装于转轴8上，轴套21外侧沿轴向依次套装有第一梳齿密封22、混合腔23及第二梳齿密封24，第二梳齿密封24靠近缸体一侧，第一梳齿密封22的进气口与密封气体进气管7的出气口相连。第二梳齿密封24的进气口与介质气体泄露通道3的出气口相连，混合腔23包括密封气体进气口、介质气体进气口和混合气体出气口，密封气体进气口与第一梳齿密封22的出气口相连，介质气体进气口与第二梳齿密封24的出气口相连，混合气体出气口用于排出混合腔23内的混合气体。在本发明中，密封气从密封气体进气管7进入干气密封装置内，一部分密封气体进入干气密封结构1内，用于保持干气密封结构1的稳定运行，剩余部分密封气体通过第一梳齿密封22进入混合腔23内，介质气体泄露通道3的进气口与缸体相连，从压缩机缸体内泄露出来的介质气体通过第二梳齿密封24进入混合腔23内，进而密封气体和介质气体在混合腔23内汇合，汇合后的混合气体通过混合气体出气口排出到干气密封装置外，优选地，本发明提供的干气密封装置还开有混合气体排气管道6，混合气体排气管道6的进气口与混合气体出气口相连，用于将混合腔23内的混合气体导出至装置外。并且在混合气体排气管道6的出气口一端设有第一流量调节阀61，用于控制混合气体的排出流量，在密封气体进气管7的进气口一端设有第二流量调节阀71，用于控制密封气体的输入流量，第一流量调节阀61和第二流量调节阀71的设置是为了更方便、精确的控制密封气体以及混合气体的流量。

第一差压表4的一端与密封气体进气管7相连，第一差压表4的另一端与混合气体出气口相连，用于监测密封气体进气管7与混合腔23之间的压差。

第二差压表5的一端与密封气体进气管7相连，第二差压表5的另一端与介质气体泄露通道3相连，用于监测密封气体进气管7与介质气体泄露通道3之间的压差。

本发明的工作原理为，以压缩机缸体介质气体压力为6MPa为例对本实施例做进一步说明，通过第二差压表5监测密封气体进气管7上的第二流量调节阀71后方与压缩机缸体介质气体泄漏通道3之间的压差、第一差压表4监测密封气进气管7与混合腔23之间的压差，并通过第二差压表5和第一差压表4示数判断密封气体和介质气体的合理流量，同时通过第一流量调节阀61和第二调节阀71共同调节。优选地，第一差压表4示数控制在0.1MPa，即密封气体与介质气体在混合腔23内保持相对稳定，为理想工作状态；第二差压表5示数大于0.1MPa，则说明密封气体进入压缩机缸体内污染介质气体，此工况下，应协调控制第一流量调节阀61和第二调节阀71，通过控制流量调节两侧压力，并时刻观察第一差压表4和第二差压表5的示数，使第一差压表4始终小于或等于0.1MPa，即保证密封气通过密封气进气管7进入装置内，除去部分密封气进入干气密封结构1内保持干气密封结构1稳定运行外，剩余部分密封气体进入混合腔23内，通过控制第一流量调节阀61和第二调节阀71使第一差压表4示数保持在0.1MPa；使第二差压表5示数始终小于或等于0.1MPa，当第二差压表5示数等于0.1MPa时，介质气体零泄露；当第二差压表5示数小于0.1MPa时，有介质气体从压缩机缸体内通过介质气体泄漏通道3往外泄露，允许介质气体在工艺许可范围内的微量泄漏，泄漏的介质气体与密封气体在混合腔23混合后沿混合气体排气管道6排出。通过控制第一差压表4的示数保持在阈值范围内，使密封气体与介质气体在混合腔23内保持相对稳定，防止密封气体进入压缩机缸体内；通过控制第二差压表5的示数保持在阈值范围内，保证介质气体零泄露或者仅仅在工艺要求许可内的泄漏量，达到本发明创造的目的。

本发明提供了一种压缩机用干气密封装置，包括干气密封结构1、轴端密封结构2、介质气体泄露通道3、第一差压表4及第二差压表5，轴端密封结构2包括轴套21、第一梳齿密封22、混合腔23及第二梳齿密封24，在密封气体进气管7与混合腔23之间安装一个第一差压表4，通过实时监测第一差压表4的示数，将密封气体与介质气体在混合腔23内保持相对稳定，在密封气体进气管7与介质气体泄露通道3之间安装一个第二差压表5，第二差压表5用于监测密封气体是否进入压缩机缸体内以及介质气体的泄露情况，通过实时监测第二差压表5的示数来调整密封气体的流量，防止密封气体进入压缩机缸体内部，同时将在工艺许可范围内泄露的介质气体与密封气体在混合腔汇合后排出，既保证了介质气体在压缩机腔体内的零污染，又能保证介质气体在工艺要求许可内的泄漏量。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种压缩机用干气密封装置，包括干气密封结构，其特征在于，还包括轴端密封结构、介质气体泄露通道、第一差压表及第二差压表，所述干气密封结构、所述轴端密封结构及所述介质气体泄露通道沿轴向依次排布于转轴上，所述介质气体泄露通道靠近缸体一侧；

所述介质气体泄露通道的进气口与所述缸体相连；

所述轴端密封结构包括轴套、第一梳齿密封、混合腔及第二梳齿密封，所述轴套套装于转轴上，所述轴套外侧沿轴向依次套装有所述第一梳齿密封、所述混合腔及所述第二梳齿密封，所述第二梳齿密封靠近所述缸体一侧，所述第一梳齿密封的进气口与密封气体进气管的出气口相连，所述第二梳齿密封的进气口与所述介质气体泄露通道的出气口相连，所述混合腔包括密封气体进气口、介质气体进气口和混合气体出气口，所述密封气体进气口与所述第一梳齿密封的出气口相连，所述介质气体进气口与所述第二梳齿密封的出气口相连，所述混合气体出气口用于排出所述混合腔内的混合气体；

所述第一差压表的一端与所述密封气体进气管相连，所述第一差压表的另一端与所述混合气体出气口相连，用于监测所述密封气体进气管与所述混合腔之间的压差；

所述第二差压表的一端与所述密封气体进气管相连，所述第二差压表的另一端与所述介质气体泄露通道相连，用于监测所述密封气体进气管与所述介质气体泄露通道之间的压差。

2.根据权利要求1所述的压缩机用干气密封装置，其特征在于，还包括混合气体排气管道，所述混合气体排气管道的进气口与所述混合气体出气口相连，用于将所述混合腔内的混合气体排出。

3.根据权利要求2所述的压缩机用干气密封装置，其特征在于，所述混合气体排气管道的出气口一端设有第一流量调节阀，用于控制混合气体的排出流量，所述密封气体进气管的进气口一端设有第二流量调节阀，用于控制密封气体的输入流量。

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