[实用新型]离心压缩机用梳齿密封环

说明书

技术领域

本实用新型涉及离心压缩机密封技术，特别是离心压缩机用梳齿(拉别令)密封环。

背景技术

梳齿密封是工业离心压缩机最常用的动密封之一，即通过多级节流膨胀以消耗气流能量产生阻尼效果，减少漏气量，起到密封作用。这种密封的漏气量和间隙的大小成比例，所以要得到好的密封效果必须减小密封间隙。但另一方面，小的密封间隙增大了密封环与转轴接触和碰磨的几率，容易损坏密封环增大密封间隙，造成泄漏损失；严重时还会擦伤转轴并危及机组安全运行。因此，离心压缩机密封的封严性能和使用情况是压缩机设计的重要指标。

传统的梳齿密封环多采用铝合金等较软的金属和较大的密封间隙，以尽量避免对转轴的擦伤。但在实际运行中由于振动等原因，不可避免地会发生密封环梳齿与转轴的碰磨。这种碰磨常常造成金属梳齿的严重磨损或发生永久变形，增大了密封间隙，造成大的泄漏损失，同时增加了压缩机的运行成本。

实用新型内容

为了解决上述的不足之处，本实用新型的目的在于提供了一种新的具有良好弹性和耐磨性能的离心压缩机用特种工程塑料梳齿密封环，解决传统的梳齿密封环发生密封环梳齿与转轴的碰磨，从而造成金属梳齿的严重磨损或变形，增大密封间隙，造成泄漏损失等问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

离心压缩机用梳齿密封环，梳齿密封环为芯部、包覆部构成的一体化结构。

其中，芯部与包覆部之间可以采用凹凸嵌合加固结构。

其中，芯部可以为金属芯部，包覆部为可以为塑料包覆部。

其中，密封环的梳齿可以采用斜齿结构。

其中，每个梳齿的背风面与密封环径向的夹角可以为25～35°，每个梳齿的迎风面与密封环径向夹角可以为0～10°。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用具有优异机械性能和良好弹性变形能力的特种工程塑料；材料的高强度和耐热性是压缩机工况的要求，而弹性形变能力和耐磨损性则是密封环抗碰磨并维持密封性能的要求；塑料材质可以确保碰磨不会危及转轴。

2、本实用新型采用特殊的梳齿齿形设计，赋予密封齿一定的结构挠度，充分利用特种工程塑料的优异的综合性能；通过有限元计算及气动模拟优化来设计密封梳齿齿形，兼顾了封严性能、梳齿刚度及结构挠度的需要，可根据密封部位的工况特点进行具体分析。

3、本实用新型采用金属-塑料一体化的结构设计，合理利用了特种工程塑料和金属材料各自的优点，保证了密封环的刚度、韧性、弹性和尺寸稳定性；密封环芯部为金属，既减少了昂贵的塑料用量，大大节约成本，还可以比较方便地借用传统金属梳齿密封的设计及加工经验。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的梳齿齿形结构示意图。

图中，1芯部；2包覆部；3、凹部；4、凸部；5梳齿；6梳齿背风面；7梳齿迎风面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型采用金属-塑料一体化的结构设计，密封环芯部1为金属芯部，外面三面包覆部2为特种工程塑料，金属芯部1与塑料包覆部2之间采用凹部3和凸部4的凹凸嵌合加固结构。密封环的刚度、韧性、弹性和尺寸稳定性得到很好的保证。

本实用新型中的特种工程塑料包括聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone，PEEK)和聚酰胺-酰亚胺(Polyamide-imide，PAI)等高性能热塑性工程塑料。

如图2所示，密封环的梳齿5采用斜齿设计，充分发挥了塑料良好的弹性和韧性。在实际运用时，依据具体工况下梳齿的应力分布和封严性能要求，由计算机模拟给出梳齿的实际斜度：一般说来，梳齿背风面6与密封环径向夹角为25～35°左右，梳齿迎风面7与密封环径向夹角为0～10°左右。倾斜梳齿的抗碰磨性和封严性能均比传统的对称形梳齿好。

本实用新型的特点是：金属芯部嵌件节约了塑料用量，控制了密封环的成本，增加了密封环的刚度和尺寸稳定性，同时无须改动压缩机的其它定子部件；倾斜的塑料梳齿使密封环的工作间隙可比原来的间隙缩小一半以上，达到很好的封严效果。