用于离心式压缩机的阻挡体密封系统技术方案

本申请涉及一种用于离心式压缩机的阻挡体密封系统。其中，一种旋转机器(10)包括机器转子(12)、连结至机器转子(12)的轴承(15)、机器定子(14)以及设置在机器转子(12)和机器定子(14)之间的密封装置(16)。密封装置(16)包括干气密封件(18，20)和设置在干气密封件(18，20)和轴承(15)之间的第一密封件和第二密封件(26，42)。第一密封件和第二密封件(26，42)中的一个或两个都包括刷密封件，或更具体地说包括含有多个非金属的纤维(28)的刷密封件。

【技术实现步骤摘要】
用于离心式压缩机的阻挡体密封系统本申请是2008年5月23提交的申请号为200810107864.8、专利技术名称为“用于离心式压缩机的阻挡体密封系统”的专利技术专利申请的分案申请。
所公开的实施例大体上涉及旋转机器，且尤其涉及用于转动部件和静止部件之间的分界面的密封系统。
技术介绍
诸如离心式压缩机的旋转机器经常使用干气密封件(dry gas seal)，以便限制工艺气体沿着可旋转轴渗漏至大气中。提供给可旋转轴的一个或多个径向轴承的润滑油经常趋于沿着转子轴通过毛细作用带走而且污染干气密封件的尖端表面。阻挡体密封件(也称为“第三密封件”)设置在干气密封件和径向轴承之间，以便防止油朝向干气密封件的运移。通常，阻挡体密封件(barrier seal)包括一对密封件，在该对密封件之间设有气体流路。阻挡体密封件可包括迷宫式密封件、碳面密封件、金属的刷密封件等。 然而，阻挡体密封件不能有效地防止在降低的缓冲气流时油的运移。例如，如果密封件下方的流动与密封件的有效间隙相比相对较小，则阻挡体密封件不能有效地防止油从轴承至干气密封件的运移。此外，还提高了分离气体在该对密封件之间的耗损。 因此，存在着对于在机器的各种运行状况下有效地防止油从一个或多个轴承运移至干气密封件的密封系统的需求。而且，还存在着对于降低分离气体在该对密封件之间耗损的密封系统的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个示范性实施例，一种旋转机器包括机器转子、连结至机器转子的轴承、机器定子以及设置在机器转子和机器定子之间的密封装置。密封装置包括干气密封件和设置在干气密封件和轴承之间的第一刷密封件。第一刷密封件包括多个非金属的纤维。第二刷密封件设置在第一刷密封件和轴承之间的第二侧上。第二刷密封件包括多个非金属的纤维。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，一种旋转压缩机包括压缩机转子、连结至压缩机转子的轴承、压缩机定子以及设置在压缩机转子和压缩机定子之间的密封装置。密封装置包括干气密封件和设置在干气密封件和轴承之间的压缩机侧上的第一刷密封件。第一刷密封件包括多个非金属的纤维。第二刷密封件设置在第一刷密封件和轴承之间的轴承侧上。 根据本专利技术的又一个示范性实施例，一种旋转压缩机包括压缩机转子、连结至压缩机转子的轴承、压缩机定子以及设置在压缩机转子和压缩机定子之间的密封装置。密封装置包括干气密封件和设置在干气密封件和轴承之间的压缩机侧上的第一密封件。第二密封件设置在第一密封件和轴承之间的轴承侧上。第二密封件包括具有多个非金属的纤维的刷密封件。 【附图说明】 当参照附图理解下列详细说明时将会更好地明白本专利技术的这些及其它的特征、方面和优点，在整个附图中同样的符号表示相同的元件，在附图中:图1为根据本文中所公开的示范性实施例的具有密封装置的旋转机器的图解表示；图2为根据本文中所公开的另一个示范性实施例的刷密封装置的图解表示；图3为根据本文中所公开的另一个示范性实施例的具有至少两个刷密封件的阻挡体密封装置的图解表示；图4为根据本文中所公开的另一个示范性实施例的具有至少两个刷密封件的阻挡体密封装置的图解表示；和图5为根据本文中所公开的另一个示范性实施例的具有至少两个刷密封件和迷宫式密封件的混合型阻挡体密封装置的图解表示。 元件清单:10旋转机器 12机器转子 14机器定子 15支承轴承 16密封装置18主要干气密封件 20辅助干气密封件 22内部迷宫式密封件 24阻挡体密封件 25刷密封件 26第一刷密封件 28非金属的纤维 30夹持装置 32第一板 34第二板 36第一端 38第二端 40固定装置42第二刷密封件 44第一侧 46第二侧 48壳体圈 50夹紧圈 52隔离圈54第一静态刷密封件 55阻挡体密封件 56第二静态刷密封件 58隔离圈 60伸出端 62转子套管 63混合型阻挡体密封件 64第一迷宫式密封件 66第二迷宫式密封件 68分离气体供给路径 70辅助出口。 【具体实施方式】 就像下文中所详细论述的那样，本专利技术的实施例提供了在机器转子和机器定子之间设置有密封装置的旋转机器。密封装置包括干气密封件、设置在干气密封件和轴承之间的第一侧上向机器转子提供的第一密封件以及设置在第一密封件和轴承之间的第二侧上的第二密封件。在一些示范性的实施例中，第一密封件包括含有非金属的纤维的刷密封件。在一些示范性的实施例中，第二密封件包括刷密封件。在一些示范性实施例中，第一密封件和第二密封件可包括各自含有多个非金属的纤维的刷密封件。第一密封件和第二密封件都被构造成用于防止朝向干气密封件漏油。在某些实施例中，结合第一密封件和第二密封件使用诸如迷宫式密封件或碳面密封件的其它密封件。非金属的纤维的使用尤其是希望防止旋转机器在所有运行状况下的漏油。同时降低了分离气体在密封件之间的耗损。在某些示例中，旋转机器可包括离心式压缩机。下文中总体参照图1至图5对本专利技术的具体实施例进行了论述。 参照图1，根据本专利技术的示范性实施例举例说明了示范性的旋转机器10(例如离心式压缩机)。机器10包括设置在机器定子14 (有时称为“壳体”)内部的机器转子12 (例如压缩机轴)。机器转子12借助于一个或多个支承轴承15而支承在机器定子14上。密封装置16设置在机器转子12和机器定子14之间，并构造成用于降低流体在机器转子12和机器定子14之间的渗漏。 在举例说明的示范性实施例中，密封装置16包括主要干气密封件18、辅助干气密封件20、内部迷宫式密封22以及构造成用于降低工艺气体渗漏的阻挡体密封件24。工艺气体可包括气体，例如二氧化碳、硫化氢、丁烷、甲烷、乙烷、丙烷、液化天然气或其组合。在某些实施例中，可使用多于两个的干气密封件，在机器转子14的每端各有一个。在某些其它的实施例中，可使用直接邻近于叶轮(未示出)定位的单一干气密封件。各干气密封件通常包括匹配的流体密封定子(不可转动的圈)和流体密封转子(可旋转的圈)。图1中没有说明干气密封件的细节。在机器的运行期间，流体密封定子和流体密封转子中的凹槽产生导致将流体密封定子从流体密封转子中分离的流体动力作用力，从而在流体密封定子和流体密封转子之间生成“运转间隔”。辅助干气密封件20充当主要干气密封件18的后备(back-up)。在此应注意的是，举例说明的离心式压缩机仅仅是示范性的实施例，而根据本专利技术实施例的干气密封件还可适用于需要密封装置以便防止工艺气体渗漏的其它旋转机器。同时可注意的是，本专利技术的方面不局限于旋转机器的关联物，而且可以与在机器运行期间经受干气密封件污染的其它机器相关联。 外来材料进入流体密封定子和流体密封转子之间的运转间隔，可影响密封性能从而导致过多的气体渗漏至出口路径。于是，增加了流体密封定子和流体密封转子之间的剪切力。干气密封件18，20可由于诸如工艺气体、轴承润滑油等的种种因素而被污染。内部迷宫式密封22被构造成用于从干气密封件18，20中分离出工艺气体。阻挡体密封件24被构造成用于从压缩机轴承15中分离出主要气体密封件18和辅助气体密封件20。阻挡体密封件24可用空气或氮气进行缓冲。阻挡体密封件24阻止轴承润滑油或油雾流入干气密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转机器，包括：机器转子；连结至所述机器转子的轴承；机器定子；和设置在所述机器转子和所述机器定子之间的密封装置，所述密封装置包括：干气密封件；设置在所述干气密封件和所述轴承之间的第一刷密封件，所述第一刷密封件包括多个非金属的纤维；和设置在所述第一刷密封件和所述轴承之间的第二刷密封件，所述第二刷密封件包括多个非金属的纤维；其中，在所述第一刷密封件和所述第二刷密封件之间设置了分离气体供给路径，以便允许分离气体在所述第一刷密封件和所述第二刷密封件之间流动并用于防止轴承润滑油运移至干气密封件中。

【技术特征摘要】
2007.05.24 US 11/7530141.一种旋转机器，包括: 机器转子； 连结至所述机器转子的轴承； 机器定子；和 设置在所述机器转子和所述机器定子之间的密封装置，所述密封装置包括: 干气密封件； 设置在所述干气密封件和所述轴承之间的第一刷密封件，所述第一刷密封件包括多个非金属的纤维；和 设置在所述第一刷密封件和所述轴承之间的第二刷密封件，所述第二刷密封件包括多个非金属的纤维； 其中，在所述第一刷密封件和所述第二刷密封件之间设置了分离气体供给路径，以便允许分离气体在所述第一刷密封件和所述第二刷密封件之间流动并用于防止轴承润滑油运移至干气密封件中。2.根据权利要求1所述的旋转机器，其特征在于还包括阻挡体密封件，所述阻挡体密封件具有第一迷宫式密封件和第二迷宫式密封件，所述第一迷宫式密封件和第二迷宫式密封件分别平行于所述第一刷密封件和所述第二刷密封件叠置。3.根据权利要求2所述的旋转机器，其特征在于，所述阻挡体密封件包括平行于所述第一刷密封件和所述第二刷密封件叠置的一个或多个碳面密封件、迷宫式密封件、可磨损的迷宫式密封件、金属的刷密封件或其组合。4.根据权利要求1所述的旋转机器，其特征在于，所述第一刷密封件和所述第二刷密封件设置成接触所述机器转子。5.根据权利要求1所述的旋转机器，其特征在于，所述旋转机器还包括机器套管，并且所述第一刷密封件和所述第二刷密封件设置成接触所述机器套管。6.根据权利要求1所述的旋转机器，其特征在于，所述机器包括离心式压缩机。7.—种旋转压缩机,包括: 压缩机转子； 连结至所述压缩机转子的轴承； 压缩机定子；和 设置在所述压缩机转子和所述压缩机定子之间的密封装置，所述密封装置包括: 干气密封件； 设置在所述干气密封件和所述轴承之间的压缩机侧上的第一刷密封件，所述第一刷密封件包括多个非金属的纤维； 设置在所述第一刷密封件和所述轴承之间的轴承侧上的第二密封件；并且其中，在所述第一刷密封件和所述第二密封件之间设置了分离气体供给路径，以便允许分离气体在所述第一刷密封件和所述第二密封件之间流动并用于防止轴承润滑油运移至干气密封件中。8.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于还包括阻挡体密封件，所述阻挡体密封件具有第一迷宫式密封件和第二迷宫式密封件，所述第一迷宫式密封件和第二迷宫式密封件分别平行于所述第一刷密封件和所述第二密封件叠置。9.根据权利要求7所述的旋转压缩机，其特征在于，所述第二密封件包括非金属的刷密封件、碳面密封件、迷宫式密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM卢斯特德，CE沃尔夫，EJ鲁吉罗，G马里奥蒂，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US