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具有密封件的装置、密封件和涡轮压缩机制造方法及图纸

技术编号:8737094 阅读:172 留言:0更新日期:2013-05-26 12:32
本发明专利技术涉及一种具有围绕机器轴线(X)延伸的环形的密封件(SEA)和容器(CAS)的装置,所述密封件用于密封在容器基体(BB)和盖(COV)之间的、沿着周向方向延伸的L形的间隙,其中间隙(GAP)的径向部段(RPG)在径向方向和周向方向上延伸并且轴向部段(APG)在轴向方向上和周向方向上延伸,其中在径向部段(RPG)和轴向部段(APG)相交的区域中设有密封室(SCAV),所述密封室径向地且轴向地相对于邻接的间隙部段扩宽,其中在密封室(SCAV)中设置有密封件(SEA),其中在径向部段(RPG)中存在比在轴向部段(APG)中更高的压力,所述压力差借助于密封件(SEA)来密封。因此,在高的压力的情况下也能够密封大的间隙,本发明专利技术提出:-密封件(SEA)具有设置在径向内部的、由第一材料制成的支撑环(SE),-在支撑环(SE)的径向外部连接有由第二材料制成的外罩元件(JE),所述第二材料与第一材料相比能够更加容易地变形,-其中外罩元件(JE)在径向外部具有环绕的凹部(RE),使得在受到来自径向部段(RPG)方向的压力加载的情况下外罩元件(JE)的凹部(RE)的两个轴向的限界壁(ALW)变形,使得外罩元件(JE)轴向地扩宽。

【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具有围绕机器轴线延伸的环形的密封件和容器的装置,所述密封件用于密封在容器基体和盖之间的、沿着周向方向延伸的、具有L形横截面的间隙,其中间隙的径向部段在径向方向和周向方向上延伸并且轴向部段在轴向方向上和周向方向上延伸,其中在径向部段和轴向部段相交的区域中设有密封室,所述密封室径向地且轴向地相对于邻接的间隙部段扩宽,其中在密封室中设置有密封件,其中在径向部段中存在比在轴向部段中更高的压力,所述压力差借助于密封件来密封。此外,本专利技术涉及一种上述类型的且用于上面限定的密封情况的密封件。本专利技术还涉及一种包括上述装置的压缩机。
技术介绍
在尤其是压缩机壳体的压力容器中尤其在不稳定的工作时通常出现压力容器的不同模块之间的温度差。例如,在高压涡轮压缩机中能够在端侧借助盖来封闭基本上圆柱形的基本壳体,所述盖优选至少部分地以轴向覆盖的方式设置在压力容器中。由于温度差而造成端侧的盖和至少部分包覆的壳体基体之间的径向相对热膨胀,为此相应的运动间隙必须保持。此外,在稳定工作时也必须故意保持所描述的壳体构件之间的温度差,因此满足其他结构元件的边界条件。例如,气体密封件必须在相对窄的温度范围内工作,使得在低温技术中低于-100°C温度使得加热气体密封件变得必要,以便气体密封件能够在可靠范围内工作。至少在盖和壳体外罩之间的、关于在纵向方向上沿转子延伸的机器轴线轴向地覆盖的区域中,与盖的外直径相关的径向间隙与盖的外直径的关系例如为2_/1000_。压缩机结构的一直变大的最新趋势导致不再能够借助于常规的静态密封件来密封的缝隙,因为在间隙中在要密封的间隙的大小和面临压力的情况下所述缝隙被破坏。
技术实现思路
基于上面描述的问题,本专利技术的目的是:密封两个相对彼此静止的构件之间的尤其大的间隙。为了实现所述目的,本专利技术提出借助于权利要求1的特征部分来改进开始限定的装置。此外提出,借助权利要求6的特征改进开始所限定的类型的压缩机。此外,提出根据本专利技术借助权利要求2的特征改进开始所限定的密封件。根据权利要求1所述的径向平面是下述平面,所述平面垂直于密封件的中央轴线延伸使得所述轴线为该平面的法线。密封件相对于所述平面镜面对称的优点是:功能与装配方向无关。常规的装置、密封件和具有这种装置的压缩机的缺点是:由于从间隙的径向部段进行的过压和间隙的宽度而至少在环周的一些部位上将密封件从密封室压入到间隙中并且最终由于该变形而被破环。由此形成的不密封性需要耗费地进行拆卸,这严重地限制机器的可用性。附加地,这种易损坏的密封件是严重的安全风险,因为例如在高压下有毒工艺流体能够排出到环境中。尤其优选地,本专利技术用在环形密封件的大于IOOOmm的直径中。在所述尺寸的情况下,潜在的相对热膨胀要求压力容器的两个要相互密封的构件的大的径向间隙或者盖相对于壳体基体的大的径向间隙。尤其符合目的的是,支撑环相对于径向部段的要密封的径向间隙具有更大的径向延伸,使得即使在密封的压力差大的情况下原则上排除密封件进入到径向部段中。支撑元件的相对于外罩元件克服变形的更高的抵抗力通过由金属制成支撑元件和由塑料制成外罩元件来实现,所述塑料是柔软的,使得在间隙的轴向部段中的工艺流体处于压力的情况下,轴向的限界壁靠置于密封室的侧壁。密封件靠置于密封室的侧壁或者在密封件中沿周向方向延伸的凹部的轴向的限界壁的靠置能够符合目的地借助于V形的并且在周向方向上延伸的弹簧元件来支持。在此符合目的的是,弹簧元件具有相对于轴向的限界壁的预应力。有意义的是,弹簧元件的V形横截面的区域,V形的两个腿部以相交的方式设置在径向内部,使得V形的两个相互分开的端部从内部在凹部中靠置于凹部的轴向的限界壁并且在轴向方向上将所述限界壁彼此压开。另一符合目的的改进形式提出,轴向的限界壁在弹簧的V形从内部接触所述轴向限界壁的部位处分别具有向内延伸的凸起,所述凸起构成为,使得弹簧元件通过突起防止从环绕的凹部中退出。本专利技术的另一有利的改进形式提出,支撑元件在朝向外罩元件的侧上具有轮廓部,并且外罩元件在与支撑元件相对置的侧上具有相应的轮廓部,使得两个轮廓部彼此间获得形状配合。符合目的地,支撑元件上的轮廓部为此是环绕的隆起部并且相应于此,在外罩元件上的轮廓部是环绕的凹部。附图说明下面,根据特定的实施例在参考附图的情况下详细地描述本专利技术。除了特定的实施例之外,本领域技术人员从说明书和独立权利要求与引用其的从属权利要求的任意组合中得到实施本专利技术的附加的可能性。其示出:图1示出横贯涡轮压缩机的根据本专利技术的压力容器的横截面图,图2示出描述在根据本专利技术的装置中的根据本专利技术的密封件的图1中的细节II。具体实施例方式本申请的术语使得如轴向、径向或周向方向的全部方向描述与如在图1、2中的机器轴线X相关。图1在本专利技术的尤其有利的应用形式中示出在涡轮压缩机TCO处的根据本专利技术的压力容器CAS。涡轮压缩机TCO具有沿着机器轴线X延伸的转子R,所述转子从压力容器CAS的内部穿过盖COV的开口 OP向外引出。盖COV从内部装入到压力容器CAS中,在这所述盖通过在压力容器CAS中的过压T向外挤压在压力容器CAS上的凸肩SH,所述凸肩沿周向方向在要借助盖COV封闭的壳体开口 OPCAS上延伸。此外,盖COV是径向轴承BE的和轴密封装置RS的支承件。压力容器CAS具有容器基体BB和盖C0V,所述盖封闭容器基体开口OPCAS。在图2中示出图1中用II标出的细节。在压力容器CAS和盖COV之间存在沿周向方向延伸的间隙GAP。间隙GAP的图2中示出的区域是L形的并且能够划分成轴向部段APG和径向部段RPG。径向部段RPG在压力容器的内压P的作用下倾向于变窄。轴向部段APG具有宽度W,所述宽度必须满足盖COV和容器基体BG之间的相对热膨胀的要求。根据盖COV的半径或外径的大小,在预设的热参数的情况下必须在轴向部段的区域中得到横贯宽度W的足够的运动缝隙,其中轴向部段APG位于所述盖上。当盖COV的至少一部分和壳体基体BB之间的温度差能够为直至50开尔文时,在大约500mm的半径的情况下,宽度W应当不小于2mm。该近似值适用于对于盖COV和基体BB而言具有基本上相同的热膨胀系数的金属材料。在热膨胀系数不同的情况下能够调整该确定尺寸的规则。在轴向部段APG和径向部段RPG彼此相交的部位处设置有矩形横截面的沿周向方向延伸的密封室SCAV。在密封室SCAV中设置有密封件SEA。密封件SEA包括分别在周向方向上延伸的构件:支撑元件SE、外罩元件JE和弹簧元件EEL。支撑元件SE位于径向内部并且外罩元件JE在径向外部连接到支撑元件SE上,其中两个元件之间的边界面设有轮廓部CCN,所述轮廓部用于形状配合。具体地,支撑元件SE具有沿周向方向延伸的凸起PR0,所述凸起呈在外罩元件JE中的在周向方向上延伸的凹部的形式形状配合地塑造。支撑元件SE具有大于轴向部段APG的径向宽度W的径向高度。支撑元件SE的轴向伸展小于密封室SCAV的轴向宽度。以该方式,支撑元件SE不妨碍间隙GAP的径向部段RPG宽度的轴向减小。支撑元件SE由与外罩元件JE相比较不容易变形的材料制成——在此所述支撑元件由金属制成。由塑料制成的外罩元件JE具有径向向外指向的并且沿周向方向延伸的凹部RE。凹部RE具有基本上本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:塞巴斯蒂安·胡特迪特尔·纳斯
申请(专利权)人:西门子公司
类型:
国别省市:

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