复合环刷式汽封制造技术

一种复合环刷式汽封，其特征是其由数量大于等于4段的汽封体（2）首尾相接而成，所述汽封体（2）包括高齿密封条（3）、低齿密封条（30）、可磨复合环（1）、镶嵌式汽封环（4）或滑入式汽封环（40）。本实用新型专利技术的复合环刷式汽封，由于将现有汽封环上的一道高齿密封条或和低齿密封条改为嵌入式密封刷条或滑入式密封刷条，同时将一道低齿改为可磨复合环，同时具有密封性能好和结构简单合理等优点，特别适合对现有汽轮机的动密封进行更换升级使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种复合环刷式汽封，其特征是其由数量大于等于4段的汽封体（2）首尾相接而成，所述汽封体（2）包括高齿密封条（3）、低齿密封条（30）、可磨复合环（1）、镶嵌式汽封环（4）或滑入式汽封环（40）。本技术的复合环刷式汽封，由于将现有汽封环上的一道高齿密封条或和低齿密封条改为嵌入式密封刷条或滑入式密封刷条，同时将一道低齿改为可磨复合环，同时具有密封性能好和结构简单合理等优点，特别适合对现有汽轮机的动密封进行更换升级使用。【专利说明】复合环刷式汽封
本技术是一种应用在电力行业上的密封装置，特别是适合火力发电企业的汽轮机等大型转子机械设备密封使用的复合环刷式汽封，属于汽轮机的密封装置。
技术介绍
“十五”期间中国火电建设项目发展迅猛。2001年至2005年8月，经国家环保总局审批的火电项目达472个，装机容量达344382丽，其中2004年审批项目135个，装机容量107590MW，比上年增长207% ；2005年I至8月份，审批项目213个，装机容量168546MW，同比增长420%。如果这些火电项目全部投产，届时如何改造进而提高经济性能是摆在企业决策者面前的一个现实问题。影响汽轮机效率、煤耗和汽耗等经济因素很多，其中汽轮机通流动、静叶汽封和轴封的泄漏是导致汽轮机效率降低的重要原因，随着高参数大容量汽轮机的发展，在汽轮机启动、停机和变负荷过程中，由于汽轮机各部件材料、结构、蒸汽与金属传热条件的差异，引起部件的热应力、热膨胀和热变形，就会发生汽缸和转子的相对超限和汽缸转子热变形引起轴封处动静部分磨擦，由于汽封间隙调整不当引起动静部分磨擦造成汽轮机大轴弯曲事故的事例并不鲜见。为了机组的安全运行，汽封间隙调整一般取制造厂规定值的上限，甚至更大些，这就必定影响机组的效率，同时引起润滑油质恶化，造成调速系统锈蚀卡涩，发电机内氢气湿度增大，严重威胁着机组安全经济运行。由此可见，汽轮机的改进潜力是很大的。现代火力发电厂的蒸汽轮机通流系统各部位所采用的密封技术均为梳齿式结构，主要用作控制泄漏量。其工作原理是气体通过小腔室多次节流膨胀、降压、热交换过程产生阻尼作用，减少泄漏。在装配时，汽封环通过放置在汽封弧块背部的弹簧压紧到设计位置，而且由于汽封齿与转子的碰磨，使汽封齿易磨损、间隙大、泄漏大、密封腔室内的气流激振容易引起转子震动。近几年来，随着技术的发展从国外引进了多种新型汽封，较为典型的如:接触式汽封、侧齿汽封、蜂窝汽封等，但仍存在密封效果不好，易磨损，容易产生气流激振等不足。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述现有汽封圈的不足之处，提供一种复合环刷式汽封，起到良好的密封效果，从而减少了气体的泄漏，实现节能降耗，使机组的热耗大幅度降低，提高机组的使用效率，消除了影响机组安全可靠运行的缺陷，降低运行检修的费用，延长机组使用寿命，是适合大型转子机械设备特别是汽轮机的密封。本技术的技术方案是:一种复合环刷式汽封，其由数量大于等于4段的汽封体2首尾相接而成，所述汽封体2包括高齿密封条3、低齿密封条30、可磨复合环1、镶嵌式汽封环4或滑入式汽封环40，所述可磨复合环1、高齿密封条3和低齿密封条30设置在汽封体2底部，镶嵌式汽封环4或滑入式汽封环40设置在高齿密封条3和低齿密封条30之间。所述镶嵌式汽封环4由前面板41、后面板43和夹在两者之间的高温合金刷丝42通过高能电子束焊接后组成，前面板41和后面板43镶嵌在汽封体2中。所述滑入式汽封环40通过滑入式固定座44与汽封体2滑动连接，滑入式固定座44内镶嵌有由前面板41、后面板43和夹在两者之间的高温合金刷丝42通过高能电子束焊接后组成的汽封环。所述可磨复合环I的材质为非金属多元复合材料。所述复合环刷式汽封的汽封间隙在0.05-0.1Omm左右。所述高温合金刷丝42由直经为0.05?0.2mm、硬度不低于80HB、抗拉强度不小于800Mpa的耐高温合金丝组成，其厚度不小于1.5 mm。所述高温合金刷丝42的排列角度为20?60度。所述可磨复合环I上设有刷环弹簧5。所述滑入式固定座44上设有滑入式刷环弹簧50。本技术的复合环刷式汽封弧段结构与传统刷式汽封弧段基本相同，将一道低齿改为可磨复合环，复合环材料是一种自行开发研制的非金属多元复合材料，此种材料具有耐磨、耐油、耐高温、耐老化、耐化学腐蚀等特性，并且具有自润滑功能。它能直接和转轴接触，同时由于精密的限位装置的作用，对转轴的压力受力学链的控制，因此不会引起转轴发热，磨轴现象，也不会引起轴系振动，能保持和轴始终接触而稳定运行，确保密封效果。刷环采用镶嵌或滑入式的方式安装在汽封体内。而刷丝采用特种金属丝，保证密封的同时又不会伤害到转子。为了确保刷头的密封性、柔软性和必要的机械强度，所述刷丝层选用直经为0.08?0.15mm、硬度为85HB、其抗撕拉强度为850Mpa的耐高温合金丝，按设定角度紧密排列成而成，其总厚度为0.6-2_。为了减小对转轴的转动阻力，所述耐高温合金丝的最佳排列角度为30?60度。而非金属接触齿可将径向间隙调整至原汽封齿无法达到0.05-0.1Omm的径向间隙，对此有效防止了高品质蒸汽的外漏及汽轮机外侧的空气向汽轮机内泄漏，保证汽轮机真空系统有良好的真空，既保证了汽轮机的效率。本技术的的有益效果是:本技术的复合环刷式汽封，由于将现有汽封环上的一道高齿密封条或和低齿密封条改为嵌入式密封刷条或滑入式密封刷条，同时将一道低齿改为可磨复合环，复合环材料是一种自行开发研制的非金属多元复合材料，此种材料具有耐磨、耐油、耐高温、耐老化、耐化学腐蚀等特性，并且具有自润滑功能。当机组运行稳定后，汽封间隙小于设计值甚至可以达到零间隙，刷式汽封的刷环是由紧密排列的特种细金属丝组成的，每根金属丝就是一端为支点的梁，有极好的弹性。当刷丝与转子相碰磨时，刷丝有效弹性退让，不易被磨损，保证了机组在小间隙甚至零间隙下的安全运行。即便机组过临界转速或变工况运行时，刷丝会跟随轴退让却不易磨损，待机组稳定运行之后，在汽流的通流扰动作用下，又可恢复初始间隙，从而有效保证良好的密封性能。而传统刚性汽封齿只要和转子碰擦就会很快磨掉，形成永久性的泄漏通道，增大了泄漏量。又由于刷毛在汽流作用下产生各种流动，产生阻尼作用，消耗了汽体的能量，降低了汽(气)体的温度和压力，起到了自密封效应，从而达到减少汽体泄漏的目的。实验证明，本技术的复合环刷式汽封的漏汽量仅为原梳齿式汽封的10%?20%。焊接后的强度比金属丝本身强度还要高，不会发生掉丝等现象。具有密封性能好和结构简单合理等优点，该刷式汽封样品可承受的速度超过305米/秒，耐温可达690°C以上，能长期、稳定、安全运行。可适合大型转子机械设备作动密封使用，特别适合对现有汽轮机的动密封进行更换升级使用。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的复合环刷式汽封的实施例一的嵌入式刷条的结构示意图；图2是本技术的复合环刷式汽封的实施例二的滑入式刷条的结构示意图。图中:I是可磨复合环，2是汽封体，3是高齿密封条、30为低齿密封条，4是镶嵌式汽封环，40是滑入式汽封环，41是前面板，42是高温合金刷丝，43是后面板，44滑入式固定座，5是刷环弹簧、50是滑入式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合环刷式汽封，其特征是其由数量大于等于4段的汽封体（2）首尾相接而成，所述汽封体（2）包括高齿密封条（3）、低齿密封条（30）、可磨复合环（1）、镶嵌式汽封环（4）或滑入式汽封环（40），所述可磨复合环（1）、高齿密封条（3）和低齿密封条（30）设置在汽封体（2）底部，镶嵌式汽封环（4）或滑入式汽封环（40）设置在高齿密封条（3）和低齿密封条（30）之间；所述镶嵌式汽封环（4）由前面板（41）、后面板（43）和夹在两者之间的高温合金刷丝（42）通过高能电子束焊接后组成，前面板（41）和后面板（43）镶嵌在汽封体（2）中；所述滑入式汽封环（40）通过滑入式固定座（44）与汽封体（2）滑动连接，滑入式固定座（44）内镶嵌有由前面板（41）、后面板（43）和夹在两者之间的高温合金刷丝（42）通过高能电子束焊接后组成的汽封环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周惠，
申请(专利权)人：南京兆能节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32