一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置的制作方法

本发明属于涡轮增压器领域，特别涉及一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置。

背景技术：

火电行业在发展热电联产、推动纯凝汽轮机组供热改造过程中，机组所能提供的蒸汽参数与热用户所需的蒸汽参数不匹配。目前，最普遍的技术方案是抽取高能蒸汽经过减温减压等措施，实现与外供蒸汽匹配；稍好的技术方案是使用高压驱动蒸汽经过喷嘴喷射，抽吸低压蒸汽满足外供蒸汽的参数要求。直接减温减压装置的节流过程产生了较大的㶲损失，蒸汽热能未得到梯级利用，能源浪费严重；蒸汽喷射压力匹配器提升了低压蒸汽的品位，使得高压蒸汽热能部分地实现了梯级利用，但由于装置内的强烈掺混过程，存在较大的不可逆流动损失，节能效率较低。蒸汽涡轮增压压力匹配器，可以适应热电联供纯凝/抽汽机组在供热过程中参数不匹配，具有提高供热能力、降低能量损失、提升机组效率等显著特点。

蒸汽涡轮增压压力匹配器总体结构较为复杂，主要由涡轮系统、压缩系统、和润滑密封系统三个基本单元组成，高压蒸汽推动涡轮作功，驱动蒸汽压缩机，抽吸低压蒸汽增压，最终涡轮排汽与压缩机排汽汇合向外供应蒸汽。

传统的空气或燃气涡轮增压器采用的碳环密封形式，在水蒸汽条件下，由于高温及水蒸汽可能进入润滑油系统，对轴承寿命和润滑油的质量造成很大影响，对整机的可靠性也将产生严重影响，并成为制约蒸汽涡轮增压器推广应用的主要因素。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，包括冷却密封结构，所述冷却密封结构包括两对碳环密封体，且其中一对碳环密封体设置于蒸汽压缩叶轮与第一轴承的轴段上，另一对碳环密封体设置于蒸汽透平叶轮与第二轴承的轴段上；

所述碳环密封体包括碳环压块与碳环座，且碳环座上安装有六组石墨环，该石墨环分别为第一石墨环、第二石墨环、第三石墨环、第四石墨环、第五石墨环和第六石墨环。

优选的，所述第一石墨环、第二石墨环、第三石墨环、第四石墨环、第五石墨环和第六石墨环的规格大小一致，且均固定安装于碳环座上。

优选的，所述第四石墨环与第五石墨环之间开设有压缩空气进气口。

优选的，所述第一石墨环与第二石墨环之间开设有混合气出气口。

优选的，从所述压缩空气进气口中压入压缩空气，从混合气出气口引出低压蒸汽。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，通过压缩空气隔绝水蒸汽与润滑油，使得水蒸汽不会进入到润滑油中乳化润滑油而使润滑油失效，而且润滑油也不会进入到水蒸汽中影响蒸汽品质，通过压缩空气的流通，可以带走轴上的热量，降低轴的温度，压缩机和透平两端的轴封都可以采用同一密封结构。

附图说明

图1为本发明一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置的碳环密封体示意图；

图2为本发明一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置的整体结构示意图；

图3为本发明一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置的局部示意图。

图中：1、碳环压块；2、碳环座；3、第一石墨环；4、第二石墨环；5、第三石墨环；6、第四石墨环；7、第五石墨环；8、第六石墨环；9、压缩空气进气口；10、混合气出气口；11、冷却密封结构；12、蒸汽压缩叶轮；13、第一轴承；14、蒸汽透平叶轮；15、第二轴承。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-3所示，本发明提供了一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，包括冷却密封结构11，所述冷却密封结构11包括两对碳环密封体，且其中一对碳环密封体设置于蒸汽压缩叶轮12与第一轴承13的轴段上，另一对碳环密封体设置于蒸汽透平叶轮14与第二轴承15的轴段上；

所述碳环密封体包括碳环压块1与碳环座2，且碳环座2上安装有六组石墨环，该石墨环分别为第一石墨环3、第二石墨环4、第三石墨环5、第四石墨环6、第五石墨环7和第六石墨环8。

第一石墨环3、第二石墨环4、第三石墨环5、第四石墨环6、第五石墨环7和第六石墨环8的规格大小一致，且均固定安装于碳环座2上；第四石墨环6与第五石墨环7之间开设有压缩空气进气口9；第一石墨环3与第二石墨环4之间开设有混合气出气口10；从压缩空气进气口9中压入压缩空气，从混合气出气口10引出低压蒸汽；

需要说明的是该蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置在工作时，从压缩空气进气口9中压入压缩空气，一部分压缩空气经过第五石墨环7和第六石墨环8排出气体，另一部分压缩空气经过第一石墨环3、第二石墨环4、第三石墨环5与第四石墨环6，最终从混合气出气口10引出低压蒸汽；

本蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，在压缩空气进气口9处提供一股压力大于碳环叶轮侧的蒸汽压力的压缩空气，该股压缩空气存在两方面的作用，一方面可以对轴进行冷却，另一方面可以隔绝叶轮侧蒸汽向轴承侧润滑油中泄漏；通过压缩空气隔绝水蒸汽与润滑油，使得水蒸汽不会进入到润滑油中乳化润滑油使润滑油失效，而且润滑油也不会进入到水蒸汽中而影响蒸汽品质，通过压缩空气的流通，可以带走轴上的热量，降低轴的温度，压缩机和透平两端的轴封都可以采用同一密封结构。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，包括冷却密封结构，一对碳环密封体设置于蒸汽压缩叶轮与第一轴承的轴段上，另一对碳环密封体设置于蒸汽透平叶轮与第二轴承的轴段上；碳环密封体包括碳环压块与碳环座，且碳环座上安装有六组石墨环，该石墨环分别为第一石墨环、第二石墨环、第三石墨环、第四石墨环、第五石墨环和第六石墨环。本发明的一种蒸汽涡轮增压器用冷却密封装置，通过压缩空气隔绝水蒸汽与润滑油，使得水蒸汽不会进入到润滑油中乳化润滑油而使润滑油失效，而且润滑油也不会进入到水蒸汽中影响蒸汽品质，通过压缩空气的流通，可以带走轴上的热量，降低轴的温度，压缩机和透平两端的轴封都可以采用同一密封结构。

技术研发人员：范长政;李明震;杨金军;林峰
受保护的技术使用者：长兴永能动力科技有限公司
技术研发日：2019.06.20
技术公布日：2019.09.17