离心压缩机用低温大轴径干气密封装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，采用两级单端面干气密封串联，带中间梳齿的密封型式，实现干气密封零泄漏，主要包括一级密封、二级密封、中间梳齿密封、及隔离气密封等几部分。采用耐低温材料，设计过程中充分考虑热与变形对密封性能的影响，实现干气密封在极限温度达到-100℃；考虑加工精度与密封性能要求，并采用双向运转设计，实现350mm，3000rpm条件下，不管机组正反向，均能安全稳定运行。该装置具有泄漏量小，消耗功耗低，使用寿命长，性能先进，工艺稳定，可正、反双向运转，极限工作温度低等特点。
【专利说明】离心压缩机用低温大轴径干气密封装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及干气密封装置，具体涉及轴径大于350mm，极限使用温度达-100°C的离心压缩机密封技术及离心压缩机密封用干气密封。
【背景技术】
[0002]长期以来国内，离心压缩机轴径普遍较小，少有达到或超过350mm的机组投入工业运行，到目前，国内厂家在该领域没有成功应用的先例与应用经验。轴径达到或超过350mm的离心压缩机用干气密封及密封关键技术被国外垄断。国内大轴径离心压缩机应用受到严重制约。
实用新型内容
[0003]本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种离心压缩机用低温大轴径干气密封装置。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，包括主密封、中间迷宫密封和二级密封，其中，主密封包括轴套、动环、静环、第一弹簧座、推环和弹簧，二级密封包括动环座、第二弹簧座、动环、静环、推环和弹簧；所述轴套安装于主机轴上，在轴套与主机轴之间设置轴套密封圈；所述动环座与轴套之间通过动环座密封圈进行密封，在轴套与动环座之间设置有传动键；主密封与二级密封通过联接螺钉、中间连接体连接为一体。
[0005]与现有技术相比，本实用新型的优点是:采用两级单端面干气密封串联，带中间梳齿的密封型式，实现干气密封零泄漏，主要包括一级密封、二级密封、中间梳齿密封及隔离气密封等几部分。采用耐低温材料，设计过程中充分考虑热与变形对密封性能的影响，实现干气密封在极限温度达到-10(rc ;考虑加工精度与密封性能要求，并采用双向运转设计，实现350mm，3000rpm条件下，不管机组正反向，均能安全稳定运行。本实用新型具有泄漏量小，消耗功耗低，使用寿命长，性能先进，工艺稳定，可正、反双向运转，极限工作温度低等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0007]图1是本实用新型的剖视图；
[0008]图2为本实用新型的摩擦副的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]一种离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，如图1所示，主要包括:动环座密封圈1、传动键2、动环支撑环3、轴套密封圈4、轴套5、动环密封圈6、动环7、静环8、防转销9、第一弹簧座10、推环11、腔体密封圈12、静环密封圈13、弹簧14、推环密封圈15、中间辅助密封圈16、联接螺钉A 17、中间迷宫密封18、联接螺钉B 19、动环座20、中间连接体21、静止件防转销22、第二弹簧座23、压紧套24等组成部分。
[0010]轴套5安装于主机轴上，通过轴套密封圈4实现轴套与主轴之间的介质密封；该密封总共包含两件动环7，动环分别安装在轴套5及动环座20的空间内，安装空间内设计有和动环上传动平台相配合的平面，确保动环与轴套、动环座具有相同的运动方向。轴套与动环座之间通过传动键2，保证两者有相同的运动。动环支撑环3填充动环与轴套之间的间隙，实现动环的径向定位；压紧套24通过螺钉连接在轴套5上，固定动环、动环座的轴向位置。动环与轴套、动环座之间通过动环密封圈6进行密封。由静环8、推环11、弹簧14构成的补偿装置安装在弹簧座10和23内，防转销9用于防止静环发生转动。在弹簧的作用下，静环可以响应动环的轴向运动，使动、静环之间的距离保持相对稳定。推环密封圈15、静环密封圈13、腔体密封圈12与弹簧座、推环、静环形成密封腔室，使介质只能通过动环与静环之间发生微量泄漏。
[0011]轴套5、动环7、静环8、第一弹簧座10、推环11、弹簧14构成主密封；动环座20、第二弹簧座23及动、静环、推环、弹簧等构成二级密封。二级密封的主要组成与主密封相同。主密封泄漏气体与二级密封之间通过中间迷宫密封18阻隔，二级密封的压力高于主密封泄漏气体压力。动环座与轴套之间通过动环座密封圈I进行密封。主密封与二级密封通过联接螺钉17和19、中间连接体21连接为一体，并通过静止件防转销22防止与主机壳发生相对运动。干气密封所有材料，包括:辅助密封圈，动、静环，金属零部件均能承受-1oo°c低温。
[0012]所述动环和静环端面的摩擦副可用于双向工作，其形状整体呈圆环状，如图2所示，其主体构造主要包括:圆环基体表面加工出的密封槽31、由均匀分布的密封槽分割端面而形成的密封坝32、以及其它部分密封堰33和用于动环传动用的传动平台34，其中:密封槽31的燕尾状部分为微米级浅槽，槽与槽之间的部分称为密封坝，其余部分为密封堰。摩擦副运转的时候，密封槽会吸入少量气体，由于与运动方向相对部位的密封槽是逐渐收缩的，在密封坝、密封堰的阻隔作用下，槽内气体受到压缩，压力会升高。该气体压力作用在静环上，在运转过程中与静环承受的弹簧力及部分介质压力是平衡。
[0013]本实用新型的工作原理是:通过辅助密封圈实现干气密封与腔体、主轴及机体与密封元器件之间的密封，形成一级密封腔、二级密封腔，两级密封腔通过中间迷宫密封隔离。通过一级密封气入口(A)向一级密封腔内通入一定压力的干净清洁一级密封气，一般为经过处理的介质气体；通过一级密封气入口(C)向二级密封腔内通入一定压力的干净清洁二级密封气，一般为氮气，一级、二级密封在密封气压力作用下非接触运行，微量的一级密封气通过一级密封泄漏；二级密封气主要通过中间梳齿密封泄漏，将泄漏的介质气体经一级泄漏出口(B)带走，此外，还有二级密封气微量向大气侧(D)泄漏。介质不会泄漏到环境。该干气密封适用于易燃、易爆、有毒等工艺介质装置密封。此外，由于该干气密封采用了双向运转密封副，正常工作过程中，该干气密封能够双向运转。
【权利要求】
1.一种离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:包括主密封、中间迷宫密封和二级密封，其中，主密封包括轴套、动环、静环、第一弹簧座、推环和弹簧，二级密封包括动环座、第二弹簧座、动环、静环、推环和弹簧；所述轴套安装于主机轴上，在轴套与主机轴之间设置轴套密封圈；所述动环座与轴套之间通过动环座密封圈进行密封，在轴套与动环座之间设置有传动键；主密封与二级密封通过联接螺钉、中间连接体连接为一体。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:在动环与轴套之间填充有动环支撑环。
3.根据权利要求1所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:在轴套上通过螺钉连接有压紧套。
4.根据权利要求1所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:所述动环与轴套、动环座之间通过动环密封圈进行密封。
5.根据权利要求1所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:在弹簧座内安装有补偿装置。
6.根据权利要求5所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:所述补偿装置由静环、推环和弹簧构成。
7.根据权利要求1所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:所述动环和静环端面均布有燕尾状的密封槽，密封槽分割端面形成密封坝，其余部分为密封堰。
8.根据权利要求7所述的离心压缩机用低温大轴径干气密封装置，其特征在于:所述密封槽为微米级浅槽。
【文档编号】F04D29/08GK203702642SQ201320637751
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】宋德琦, 彭建, 谭成龙, 孟秀贵, 李仕超, 牟秀全, 赵春林, 毛继业, 洪先志, 刘家洪, 蒲黎明, 黄勇, 王科, 李莹珂, 龙增兵, 陈运强, 冼祥发, 王刚, 姜宁, 龙海洋, 田静, 陆永康 申请人:中国石油集团工程设计有限责任公司