一种ORC透平膨胀机工质密封系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种ORC透平膨胀机工质密封系统，包括机械密封以及与机械密封相连的润滑冷却系统；所述机械密封设置在透平发电机与发电机相连的主轴上；所述润滑冷却系统包括储油罐、过滤单元和冷却器，所述储油罐分别经回油管路和第一连接管路与透平膨胀机和冷却器相连，所述冷却器经第二连接管路与过滤单元相连，所述过滤单元经供油管路与所述机械密封的冲洗入口相连，所述机械密封的冲洗出口与所述透平发电机的机腔相连。优点是：密封系统能够实现双向密封，密封性能好，稳定性与可靠性高，安装简单方便。安装简单方便。安装简单方便。

【技术实现步骤摘要】
一种ORC透平膨胀机工质密封系统


[0001]本技术涉及透平膨胀机旋转轴密封
，尤其涉及一种ORC透平膨胀机工质密封系统。

技术介绍

[0002]在ORC(有机朗肯循环)系统中，工质在透平膨胀机中通过做工，带动主轴输出功率带动发电机发电，透平膨胀机主轴与透平膨胀机壳体间必然存在间隙。ORC系统常用工质价格相对较高，由于工质的物化性质导致工质在安全隐患，或轻微毒性、或易燃易爆，所以必须进行密封，防止出现泄漏，造成经济损失及安全事故。
[0003]常规的密封形式为机械密封和迷宫式密封，现有的机械密封密封性能差，磨损大，工质容易泄漏。另外机械密封冲洗用润滑油容易泄漏至透平膨胀机中，对工质造成污染，导致透平膨胀机整体性能降低。迷宫式密封对安装精度要求高，磨损严重，工质容易泄漏，并且迷宫式密封只能实现单向密封(正向密封)，即设备压力内压力高于大气压。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种ORC透平膨胀机工质密封系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种ORC透平膨胀机工质密封系统，包括机械密封以及与机械密封相连的润滑冷却系统；所述机械密封设置在透平发电机与发电机相连的主轴上；所述润滑冷却系统包括储油罐、过滤单元和冷却器，所述储油罐分别经回油管路和第一连接管路与透平膨胀机和冷却器相连，所述冷却器经第二连接管路与过滤单元相连，所述过滤单元经供油管路与所述机械密封的冲洗入口相连，所述机械密封的冲洗出口与所述透平发电机的机腔相连。
[0007]优选的，所述第一连接管路上沿所述储油罐到冷却器的方向上间隔设置有油泵和单向阀。
[0008]优选的，所述第一连接管路包括一条主路和两条支路，所述主路的一端与所述冷却器相连，所述主路的另一端与两个支路的一端相连，两个支路的另一端与所述储油罐相连；各所述支路上均设置有油泵和单向阀。
[0009]优选的，所述过滤单元包括两个并联的过滤器，所述过滤器经第二连接管路与冷却器相连，所述过滤器经供油管路与所述机械密封的冲洗入口相连。
[0010]优选的，所述机械密封包括集装式双面密封结构和温度传感器，所述温度传感器与所述集装式双面密封结构相连，所述集装式双面密封结构设置在所述透平发电机的主轴上。
[0011]优选的，所述冷却器为板式换热器。
[0012]本技术的有益效果是：1、机械密封采用集装式双面密封结构实现双向密封，无论透平膨胀机内压力高于或低于大气压均有良好的密封性能，耐压等级高，可实现在高
压情况下工质无泄漏。2、机械密封和透平膨胀机共用润滑冷却系统，冲洗后润滑油直接回流至透平膨胀机的腔体内，无需额外增加外置的用于冲洗机械密封的冲洗装置，且不会对工质造成污染而降低透平膨胀机的效率。3、温度传感器可对密封结构的温度进行监测，防止机械密封由于温度过高而损坏。4、密封系统密封性能好，稳定性与可靠性高，安装简单方便。
附图说明
[0013]图1是本技术实施例中密封系统的原理示意图；
[0014]图2是本技术实施例中密封系统的结构示意图。
[0015]图中：1、储油罐；2、油泵；3、单向阀；4、板式换热器；5、过滤器；6、供油管路；7、机械密封；8、回油管路；9、透平膨胀机。
具体实施方式
[0016]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0017]如图1和图2所示，本实施例中，提供了一种ORC透平膨胀机工质密封系统，包括机械密封7以及与机械密封7相连的润滑冷却系统；所述机械密封7设置在透平发电机与发电机相连的主轴上；所述润滑冷却系统包括储油罐1、过滤单元和冷却器，所述储油罐1分别经回油管路8和第一连接管路与透平膨胀机9和冷却器相连，所述冷却器经第二连接管路与过滤单元相连，所述过滤单元经供油管路6与所述机械密封7的冲洗入口相连，所述机械密封7的冲洗出口与所述透平发电机的机腔相连。机械密封7和透平膨胀机9公用润滑冷却系统。
[0018]本实施例中，所述第一连接管路上沿所述储油罐1到冷却器的方向上间隔设置有油泵2和单向阀3。
[0019]具体的，所述第一连接管路包括一条主路和两条支路，所述主路的一端与所述冷却器相连，所述主路的另一端与两个支路的一端相连，两个支路的另一端与所述储油罐1相连；各所述支路上均设置有油泵2和单向阀3。支路的数量可以根据实际情况进行选择，以便更好的满足实际需求，在支路上油泵2的上游还可以设置调节阀，进而改变储油罐1向冷却器中输送油量的大小。
[0020]本实施例中，所述过滤单元包括两个并联的过滤器5，所述过滤器5经第二连接管路与冷却器相连，所述过滤器5经供油管路6与所述机械密封7的冲洗入口相连。过滤器5的数量可以根据实际情况进行选择，以便更好的满足实际需求。
[0021]本实施例中，所述机械密封7包括集装式双面密封结构和温度传感器，所述温度传感器与所述集装式双面密封结构相连，所述集装式双面密封结构设置在所述透平发电机的主轴上。
[0022]集装式双面密封结构含有两对摩擦副，通过对密封腔内注入透平膨胀机9专用润滑油实现降温、密封、冲洗。不需额外安装冲洗装置。且润滑油通过冲洗出口直接排入透平膨胀机9的机腔内，冲洗润滑油不污染工质。
[0023]机械密封7中的温度传感器可对集装式双面密封结构的温度进行监测。
[0024]本实施例中，所述冷却器为板式换热器4。冷却器也可以是其他能够实现冷却换热的装置，具体可以根据实际情况进行选择，以便更好的满足实际需求。
[0025]本实施例中，密封系统的工作过程为：
[0026]储油罐1中的润滑油通过油泵2打出，经过单向阀3流入板式换热器4中，润滑油通过板式换热器4与工质换热，将润滑油降温，降温后的润滑油流经过滤器5，过滤掉润滑油中的杂质，保证进入机械密封7和透平膨胀机9中润滑油的洁净度，经过供油管路6将润滑油通过机械密封7的冲洗入口加注到机械密封7的密封腔中，对机械密封7进行润滑、降温、冲洗，并形成油膜增加机械密封7的密封性能。之后润滑油通过机械密封7内部冲洗出口直接流入透平膨胀机9的机腔中，随透平膨胀机9的机腔中的润滑油一起经回油管路8回流至储油罐1中，循环往复。
[0027]由于机械密封7采用集装式双面密封结构，可实现双向密封，无论透平膨胀机9内压力高于或低于大气压均有良好的密封性能，耐压等级高，可实现在高压情况下工质无泄漏。机械密封7和透平膨胀机9共用润滑冷却系统，冲洗后润滑油直接回流至透平膨胀机9的腔体内，无需额外增加外置的用于冲洗机械密封7的冲洗装置，且不会对工质造成污染而降低透平膨胀机9的效率。其中机械密封7中设置的温度传感器，可对密封结构的温度进行监测，防止机械密封7温度过高而损坏。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ORC透平膨胀机工质密封系统，其特征在于：包括机械密封以及与机械密封相连的润滑冷却系统；所述机械密封设置在透平发电机与发电机相连的主轴上；所述润滑冷却系统包括储油罐、过滤单元和冷却器，所述储油罐分别经回油管路和第一连接管路与透平膨胀机和冷却器相连，所述冷却器经第二连接管路与过滤单元相连，所述过滤单元经供油管路与所述机械密封的冲洗入口相连，所述机械密封的冲洗出口与所述透平发电机的机腔相连。2.根据权利要求1所述的ORC透平膨胀机工质密封系统，其特征在于：所述第一连接管路上沿所述储油罐到冷却器的方向上间隔设置有油泵和单向阀。3.根据权利要求2所述的ORC透平膨胀机工质密封系统，其特征在于：所述第一连接管路包括一条主路和两条支路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：季瑞轩，贺平，于洋，慕清浩，岳泽宇，林明萱，徐轲，白绍占，
申请(专利权)人：北京华航盛世能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：