一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法技术

本发明专利技术提供一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法，第一级腔体的高压介质流体经过调压腔一，调压腔一释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，柔性静环一的压力腔膨胀，使得柔性静环一与动环一压紧形成一个用于密封的第一级摩擦副；柔性静环二和动环二的第二级密封一开始是不启用的，只有第二级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔二，调压腔二释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，柔性静环二才与动环二压紧形成一个用于密封的第二级摩擦副；柔性静环三和动环三的第三级密封一开始是不启用的，只有第三级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔三，调压腔三释放流体压力进入柔性静环三的压力腔，柔性静环三才与动环三压紧形成一个用于密封的第三级摩擦副。第三级摩擦副。第三级摩擦副。

【技术实现步骤摘要】
一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法


[0001]本专利技术属于机械密封
，尤其是涉及一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法。

技术介绍

[0002]相对转动的密封流体设备例如汽轮机、离心压缩机包括转子和定子，定子一般为壳体，转子和壳体一旋转一静止，壳体内设有介质流体，旋转和静止的部件需要密封，保证腔体里面的流体压力，其轴端的常用密封方式为机械密封(机械端面密封)。机械密封装置包括动环和静环。动环是固定安装在轴套或轴上，随轴旋转，静环是安装在静环座上，静环座安装在设备壳体上，静环和动环通过弹簧压紧，以实现旋转和静止的两个部件之间的密封。旋转设备介质流体的泄漏常发生在静环和动环之间的端面间隙处；另外，由于动环和静环的磨损，将导致密封失效。为减少旋转设备轴端的介质流体泄漏，需对汽轮机轴端密封方法进行优化设计。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法，用于密封汽轮机的外壳和转轴之间的间隙，汽轮机外壳内为高压介质流体腔，汽轮机外壳外为低压大气侧，在汽轮机的外壳上固定设置静环座，静环座上固定设置柔性静环一、柔性静环二、柔性静环三，柔性静环一、柔性静环二、柔性静环三的直径依次减小；转轴上固定设置动环座，动环座上固定设置与柔性静环一、柔性静环二、柔性静环三相对应的动环一、动环二、动环三；各柔性静环在外端设置摩擦部，各柔性静环在内部设置压力腔，柔性静环的压力腔膨胀使得柔性静环通过所述摩擦部与对应的动环接触密封，当三个柔性静环与对应的动环接触密封，使得汽轮机外壳内的高压介质流体腔分隔成柔性静环一外周的第一级腔体，柔性静环二和柔性静环一之间的第二级腔体，柔性静环三和柔性静环二之间的第三级腔体；设置一个具有调压腔一、调压腔二、调压腔三的压力调节器，柔性静环一的压力腔和所述第一级腔体通过调压腔一连接，柔性静环二的压力腔和所述第二级腔体通过调压腔二连接，柔性静环三的压力腔和所述第三级腔体通过调压腔三连接；第一级腔体的高压介质流体经过调压腔一，调压腔一释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，柔性静环一的压力腔膨胀，使得柔性静环一与动环一压紧形成一个用于密封的第一级摩擦副；柔性静环二和动环二的第二级密封一开始是不启用的，只有第二级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔二，调压腔二释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，柔性静环二才与动环二压紧形成一个用于密封的第二级摩擦副；柔性静环三和动环三的第三级密封一开始是不启用的，只有第三级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔三，调压腔三释放流体压力进入柔性静环三的压力腔，
柔性静环三才与动环三压紧形成一个用于密封的第三级摩擦副。
[0006]作为优选，所述压力调节器的调压方法为：在所述调压腔一内设置弹簧一和柱塞一，所述弹簧一抵接在所述柱塞一的一端，使得所述柱塞一封堵调压腔一与第一级腔体的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞一被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，使得柔性静环一膨胀，柔性静环一与动环一压紧；在所述调压腔二内设置弹簧二和柱塞二，所述弹簧二抵接在所述柱塞二的一端，使得所述柱塞二封堵调压腔二与第二级腔体的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞二被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，使得柔性静环二膨胀，柔性静环二与动环二压紧；在所述调压腔三内设置弹簧三和柱塞三，所述弹簧三抵接在所述柱塞三的一端，使得所述柱塞三封堵调压腔三与第三级腔体的连通口,当压力达到一定程度时，柱塞三被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环三的压力腔，使得柔性静环三膨胀，柔性静环三与动环三压紧。
[0007]作为优选，所述密封方法还包括：汽轮机的外壳包括端盖，所述端盖与汽轮机的转轴相配合形成第四级密封，所述端盖在与所述转轴配合的内表面上设有若干个依次排列的环形密封齿。
[0008]采用上述技术方案后，本专利技术具有如下优点：
[0009]高压流体通过柔性静环一外周的介质流体腔到达柔性静环一和动环一的第一级密封。柔性静环一是能够向内部的压力腔注气、注压力的结构，向柔性静环一压力腔注气、注压力使得柔性静环一和动环一压紧。向柔性静环一注送的压力是利用介质流体腔的流体介质压力，本专利技术中，即通过汽轮机内的蒸汽蒸汽压力调节。由于介质流体腔的流体介质压力较大，而柔性静环一内不需要如此大的压力，故设计了压力调节器调节进入柔性静环一压力腔的流体压力。压力调节器的原理是通过柱塞一封堵调压腔一与介质流体腔的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞一被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，使得柔性静环一膨胀，柔性静环一与动环一压紧。
[0010]柔性静环二和动环二的第二级密封一开始是不启用的，只有柔性静环二和柔性静环一之间的腔体有流体泄漏产生压力时，柔性静环二才会与动环二压紧形成一个用于密封的摩擦副。当第一级密封失效时，流体泄漏至柔性静环二和柔性静环一之间的腔体，柱塞二被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，使得柔性静环二膨胀，柔性静环二与动环二压紧。上述结构一方面是降低密封产生的摩擦扭矩，以降低功耗，另一方面当第一级密封发生损坏时，第二级密封自动膨胀密封，使得汽轮机整体可靠性得到了提高，密封装置的使用寿命也会得到提升。
[0011]柔性静环三和动环三的第三级密封一开始是不启用的，只有柔性静环三和柔性静环二之间的腔体有流体泄漏产生压力时，柔性静环三才会与动环三压紧形成一个用于密封的摩擦副。当第二级密封失效时，流体泄漏至柔性静环三和柔性静环二之间的腔体，柱塞三被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环三的压力腔，使得柔性静环三膨胀，柔性静环三与动环三压紧。上述结构一方面是降低密封产生的摩擦扭矩，以降低功耗，另一方面当第二级密封发生损坏时，第三级密封自动膨胀密封，使得汽轮机整体可靠性得到了提高，密封装置的使用寿命也会得到提升。
[0012]端盖和转轴之间还设置了迷宫密封结构，用于防止第一级密封失效后，介质流体直接冲向大气侧。迷宫密封结构是在端盖与转轴配合的内表面上设置若干个依次排列的环
行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。
[0013]综上，本汽轮机轴端密封方法具有高可靠性，可自调控密封，且扭矩低、功率损耗小，密封性好。
附图说明
[0014]图1为多端面自调控启用的汽轮机轴端密封装置的结构示意图；
[0015]图2为柔性静环的结构示意图，此时柔性静环处于未膨胀状态；
[0016]图3为柔性静环的结构示意图，此时柔性静环膨胀并与动环接触；
[0017]图4为柔性静环的结构示意图，此时柔性静环在无阻挡时完全膨胀；
[0018]图5为图1中A处的局部放大图；
[0019]图中：
[0020]1‑
转轴；2
‑
机壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法，用于密封汽轮机的外壳和转轴之间的间隙，汽轮机外壳内为高压介质流体腔，汽轮机外壳外为低压大气侧，其特征在于，在汽轮机的外壳上固定设置静环座，静环座上固定设置柔性静环一、柔性静环二、柔性静环三，柔性静环一、柔性静环二、柔性静环三的直径依次减小；转轴上固定设置动环座，动环座上固定设置与柔性静环一、柔性静环二、柔性静环三相对应的动环一、动环二、动环三；各柔性静环在外端设置摩擦部，各柔性静环在内部设置压力腔，柔性静环的压力腔膨胀使得柔性静环通过所述摩擦部与对应的动环接触密封，当三个柔性静环与对应的动环接触密封，使得汽轮机外壳内的高压介质流体腔分隔成柔性静环一外周的第一级腔体，柔性静环二和柔性静环一之间的第二级腔体，柔性静环三和柔性静环二之间的第三级腔体；设置一个具有调压腔一、调压腔二、调压腔三的压力调节器，柔性静环一的压力腔和所述第一级腔体通过调压腔一连接，柔性静环二的压力腔和所述第二级腔体通过调压腔二连接，柔性静环三的压力腔和所述第三级腔体通过调压腔三连接；第一级腔体的高压介质流体经过调压腔一，调压腔一释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，柔性静环一的压力腔膨胀，使得柔性静环一与动环一压紧形成一个用于密封的第一级摩擦副；柔性静环二和动环二的第二级密封一开始是不启用的，只有第二级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔二，调压腔二释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，柔性静环二才与动环二压紧形成一个用于密封的第二级摩擦副；柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏燕，林朝晖，连加俤，
申请(专利权)人：柏燕，
类型：发明
国别省市：