用于工业气体涡轮压缩机的密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于工业气体涡轮压缩机的密封装置，该工业气体涡轮压缩机例如在制造硝酸时用于压缩高腐蚀性气体，该密封装置包括：第一分离面，该第一分离面能设置成与一第二分离面密封接触，以防止气体穿过所述分离面之间从容器内部逸出；在所述分离面之一中的位于一第一凹槽中的第一密封件，该第一密封件在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面之间的可能的气体泄漏的方向延伸；在所述分离面之一中的位于一第二凹槽中的第二密封件，该第二密封件在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面之间的可能的气体泄漏的方向延伸；以及设置在第一和第二凹槽之间的第三凹槽，该第三凹槽可通过一个或多个开口利用气体成分进行加载。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于工业气体涡轮压缩机的密封装置，该工业气体涡轮压缩机用于例如在制造硝酸时压缩高腐蚀性气体。
技术介绍
通常在按照奥斯特瓦尔德法工作的设备中实现制造浓度为50%至76%的硝酸。在此，按照单压法或双压法工作的设备之间的区别在于在单压法中，首先压缩空气到中压(大约5bar)或高压(大约12bar)，然后混入压力下的氨气并催化燃烧该混合物。冷却后形成的氮氧化物被供以压缩的二次空气并被吸收在水溶液中，从而形成硝酸。剩余气体被净化、减压并释放到大气中。在双压法中，在催化燃烧和随后的冷却之后进行进一步压缩，以便可以在比燃烧 更高的压力下进行吸收。不仅是通常为空气的进气的单级或多级压缩、而且还有残余气体的减压通常都是借助涡轮压缩机或涡轮膨胀机实施的，所述涡轮压缩机或涡轮膨胀机都是以相互功率耦合的方式工作的。在硝酸制造领域内使用的工业气体涡轮压缩机的压缩机壳体上，一般在相对较短的运行时间之后，特别是在分离面上会出现气体泄漏，这种气体泄漏只能通过重新密封——例如通过在压缩机的分离面上涂抹密封剂——来暂时地消除。这种泄漏在压缩机壳体的高热负荷(壳体入口温度通常大约为20°C，壳体出口温度通常大约为300°C)条件下出现。这种高热负荷在压缩机壳体的分离面上、即在压缩机壳体部件密封连接的位置上导致热翘曲，进而导致间隙变大和压缩机分离面泄漏。因此，在公知的压缩机分离面上，含NO的气体、即所谓的有害气体随着使用年限的增加可以更多地通过分离面逸出。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提供一种密封装置，该密封装置特别用于制造氨气时使用的工业气体涡轮压缩机的压缩机分离面，该密封装置保证尽可能持久地防止含NO的气体向外泄漏。上述目的通过用于一至少两部分式的容器的密封装置得以实现，其中该密封装置暴露于容器内部的气体压力(Pi)之下，包括第一分离面，该第一分离面能设置成与一第二分离面密封接触，以防止气体在所述分离面之间从容器内部逸出，在所述分离面之一中的位于一第一凹槽中的第一密封件，该第一密封件在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面之间的可能的气体泄漏的方向延伸，在所述分离面之一中的位于一第二凹槽中的第二密封件，该第二密封件在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面之间的可能的气体泄漏的方向，以及设置在所述第一和第二凹槽之间的第三凹槽，该第三凹槽可通过一个或多个开口利用气体成分进行加载。根据一优选实施方式，密封装置此外还包括外部凹槽，该外部凹槽可通过一个或多个开口被设置成处于相对于环境压力减小的压力下。出人意料的是，在操作测试的环境中发现，借助前述的密封装置可以明显减少、直到完全阻止气体特别是含NO的腐蚀性气体由涡轮压缩机逸出。此外还发现，可以进行多个启动循环而未观察到分离面上的泄漏。根据本专利技术的一优选实施方式，所述至少三个凹槽一即第一、第二、第三和第四凹槽(如果存在的话)——设置在下分离面上。“用于一至少两部分式的容器的密封装置，其中该密封装置暴露于容器内部的气体压力(Pi )之下”，在本专利技术的意义上特别是指，通过一分离面装置将压缩机壳体的两个壳 体部件严密地、即没有气体泄漏或仅有少量气体泄漏地相对于彼此密封的密封装置。由此减少或者完全阻止含NO的有害气体穿过压缩机分离面装置而逸出，容器部件在所述压缩机分离面装置上相互抵靠。密封装置包括第一分离面和第二分离面，这两个分离面以未详细示出的方式与容器、特别是工业气体涡轮压缩机的底部或顶部连接。为有效减少、甚至完全阻止气体由压力下的容器内部穿过分离面而逸出，分离面之一、优选是下分离面至少具有第一、第二和第三凹槽。这至少三个凹槽优选在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面之间的可能的气体泄漏的方向延伸。换言之，所述分离面沿壳体、优选是压缩机壳体的外围延伸。根据一优选实施方式，第一、第二和第三凹槽相互平行地定向。为了阻止气体穿过分离面之间从容器内部逸出，在第一凹槽和第二凹槽中设置第 一密封件和第二密封件。在第一凹槽和第二凹槽之间设置的第三凹槽可以通过一个或多个开口利用气体成分进行加载。如果通过至少一个开口利用气体成分加载第三凹槽，那么在装配状态下的密封装置中，在第一密封件和第二密封件之间形成与这两个密封件连接的并且处于压力之下的密封气室。气体成分优选涉及不活泼气体/惰性气体或者不活泼气体/惰性气体的混合物，该气体成分特别优选涉及氮气。根据本专利技术的一优选实施方式，第一、第二和第三凹槽设置成朝向容器内部，就是说，这些凹槽相对于分离面的总宽度位于分离面的内侧三分之一上。根据一优选实施方式，根据本专利技术的密封装置此外还包括外部凹槽，该外部凹槽相对于第一、第二和第三凹槽朝向分离面外侧，也就是说朝向分离面的外边缘而设置。该外部凹槽可通过一个或多个开口被设置成处于相对于环境压力减小的压力下。如果通过前述密封装置仍然产生泄漏，那么外部凹槽使得可以通过抽吸排出逸出的气体。根据本专利技术的一优选实施方式，外部凹槽朝向容器外部设置，也就是说，外部凹槽相对于分离面的总宽度位于分离面的外侧三分之一上。根据本专利技术的一优选实施方式，第一密封件和第二密封件包括聚四氟乙烯(PTFE)0根据本专利技术的一特别优选的实施方式，第一和第二密封件是PTFE (聚四氟乙烯)密封件。也就是说，第一和第二密封件由聚四氟乙烯制成。根据本专利技术的另一优选实施方式，第一和第二密封件是各自100%由PTFE构成的PTFE 绳。根据本专利技术的一实施方式，第一或第二凹槽的容积比第一或第二密封件的体积小10%至30%，优选小15%至25%，特别优选小20%。所述密封件的体积因此大于凹槽的容积，由此在装配状态下密封件的一部分伸出凹槽，并且伸进、或者在相对较高的温度下甚至可能流进在第一和第二分离面之间已经存在的或者由于热负荷而产生的翘曲区域或间隙中。根据本专利技术的一实施方式，所述至少两部分式的容器涉及用于工业气体涡轮压缩机的壳体，特别地涉及在制造硝酸时使用的工业气体涡轮压缩机的壳体。分离面或壳体部件在此优选由奥氏体制成。第一、第二和第三凹槽的尺寸可以在很宽的范围上变化。根据本专利技术的一实施方式，第一、第二和第三凹槽相互独立地具有在I. 5mm至8mm范围内、优选在3mm至6mm范围内、特别优选为大约4mm的宽度。第一、第二和第三凹槽的深度同样可以在很宽的范围上变化，一般在I. 2mm至7mm范围内，优选在2mm至5. 5mm范围内，特别优选地深度约为3mm。 外部凹槽的尺寸同样可以在很宽的范围上变化，通常其宽度在6mm至14mm范围内，优选在8mm至12mm范围内，其深度在6mm至20mm范围内，优选深度在8mm至16mm范围内。根据本专利技术，第一和第二分离面可以设置为密封接触，也就是说，分离面通过连接装置例如螺纹联接件或螺栓的紧固而相互压靠，由此在与第一密封件和第二密封件的相互作用中获得近似气密的密封装置。此外本专利技术还涉及一种用于制造密封装置的方法，该密封装置特别用于在制造硝酸时使用的工业气体涡轮压缩机，该方法包括下列步骤(a)提供如前所述的密封装置，(b)拧紧连接装置，特别是螺纹联接件或螺栓，以将所述分离面压合在一起，(C)利用压力在2barg至15barg范围内的气体成分加载第三凹槽,所述压力优选在2barg至15barg范围内，特别优选大约为IObarg,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.22 EP 09180410.41.用于至少两部分式的容器(I)的密封装置，其中该密封装置暴露于容器内部的气体压力(Pi)之下，包括第一分离面(2)，该第一分离面能设置成与一第二分离面(3)密封接触，以防止气体在所述分离面之间从容器(I)中逸出， 在所述分离面(2，3)之一中的位于一第一凹槽(5)中的第一密封件(4)，该第一密封件在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面(2，3)之间的可能的气体泄漏的方向延伸， 在所述分离面(2，3 )之一中的位于一第二凹槽(7 )中的第二密封件(6 )，该第二密封件在该分离面的长度上并且垂直于所述分离面(2，3)之间的可能的气体泄漏的方向延伸，以及 设置在所述第一和第二凹槽(5，7)之间的第三凹槽(8)，该第三凹槽可通过一个或多个开口(9)利用气体成分进行加载。2.根据权利要求I所述的密封装置，还包括一外部凹槽(10)，该外部凹槽可通过一个或多个开口被设置成处于相对于环境压力减小的压力下。3.根据权利要求I或2所述的密封装置，其中，所述第一和第二密封件(4，6)是PTFE密封件。4.根据权利要求I至3中任一权利要求所述的密封装置，其中，第一或第二凹槽(5，7)的容积比第一或第二密封件(4，6)的容积小10%至30%。5.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的密封装置，其中，所述至少两部分式的容器(I)是用于工业气体涡轮压缩机的壳体。6.根据权利要求I至5中任一权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·伦茨，U·克吕格尔，G·卡乌里斯，T·劳布舍尔，U·本茨，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：