[实用新型]用于螺杆膨胀机的双端面机械密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于螺杆膨胀机的双端面机械密封结构。 

背景技术

目前，现有的动力机，如汽轮机对蒸汽的参数(压力和温度)要求很高，并对蒸汽的品质要求很严，并且它只适用于过热蒸汽或低效率地利用饱和蒸汽，由于其密封装置是采用简易密封装置。在高温和高压的介质容易造成泄漏，使螺杆膨胀机的寿命缩短。因此，对于螺杆膨胀动力机，有机介质和水蒸气必须要与轴承分开，否则介质中的酸性气进入轴承润滑油会造成油品变质，损坏轴承和同步齿轮等零部件。因此，膨胀腔与轴承之间必须采用性能、可靠性较高的密封来阻隔有毒或腐蚀性的介质和润滑油以及向外的泄漏。 

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于螺杆膨胀机的双端面机械密封结构，能显著提高机械密封在高转速、高负荷下的使用寿命。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于螺杆膨胀机的双端面机械密封结构，其特征在于：包括密封箱、动环组件和静环组件，动环组件两侧各设置一静环组件，动环组件和静环组件都设置在密封箱中，密封箱与静环组件的接触处设置弹簧座，弹簧座中安装弹簧。 

所述的机械密封结构上方设有冷却系统，对应冷却系统在密封箱上设置两连接口，冷却系统通过两管路分别与密封箱上的两连接口相互连通。这样，冷却系统在重力势能下自动完成对机械密封结构的冷却，在高速螺杆膨胀机启动及停机时，能够避免常规机械密封因干磨擦易出现的损坏现象。 

所述的密封箱是由密封箱盖和外压盖组合成的密封箱体，通过设置组合式的密封箱体，使本实用新型的安装变得简便快捷。 

所述的静环组件外边侧均匀开设多个圆孔，这样当静环组件与动环组件的端面相接触时，设置在机械密封结构外面的红锡罐内的冷却液会形成油膜，因此适应高压、高转速工况。除此之外，最好采用较小的静环组件的端面宽径比(密封面宽度与轴径比值)，根据高速螺杆膨胀机在高转速下的端面压比，采用较小的静环组件的端面宽径比使释放的热量减小，摩擦副的导热条件改善，因此密封工作面磨损更均匀。 

另外，所述的静态组件和动态组件都是常规或者可实现的装置，其结构、功能同现有技术。 

由于本机械密封结构的两侧分别为工艺介质和轴承，而工艺介质侧的压力波动很大，因此，通过在工艺介质侧与轴承侧设置弹簧，依靠弹簧本身具有的弹性能够使本机械密封结构既能适应较大的压力波动，又能承受更大的轴向窜动的扭矩，从而能够适应高压和一定量的轴向窜动。 

本实用新型主要用于高速螺杆膨胀机中，螺杆膨胀机的转速3000转/分。工作压力不高于2.0MPa，工作温度不高于120℃。由于螺杆膨胀机的工作介质为烷类的有机介质，要求零泄漏，只有使用国外的干气密封才能达到零泄漏的要求，由于国外密封价格昂贵，往往高于国内同等类型密封3倍以上，成本很高。如将国外机械密封国产化，可根据膨胀机壳体结构，采用本实用新型的双端面机械密封，在保证运转性能的同时，也能给国家节省大笔费用。 

本实用新型所具有的有益效果是：提供一种用于螺杆膨胀机的双端面机械密封结构，双端面机械密封在保证运转性能的同时，可以达到工作介质零泄漏的良好密封效果，而且较国外密封而言成本低，适合被推广应用；通过在工艺介质侧与轴承侧设置弹簧，依靠弹簧本身具有的弹性能够使本机械密封结构既能适应较大的压力波动，又能承受更大的轴向窜动的扭矩，从而能够适应高压和一定量的轴向窜动；通过设置冷却系统，在高速螺杆膨胀机启动及停机时，能够避免常规机械密封因干磨擦易出现的损坏现象；密封箱是由密封箱盖和外压盖组合成的密封箱体，安装简便快捷。 

附图说明

图1是本实用新型的应用状态结构示意图。 

图中：1、密封箱盖；2、静环组件；3、动环组件；4、连接口；5、管路；6、冷却系统；7、外压盖；8、弹簧座；9、弹簧 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述： 

如图1所示，用于螺杆膨胀机的双端面机械密封结构包括密封箱、动环组件3和静环组件2，动环组件3两侧各设置一静环组件2，动环组件3和静环组件2都设置在密封箱中，密封箱与静环组件2的接触处设置弹簧座8，弹簧座8中安装弹簧9。 

所述的机械密封结构上方设有冷却系统6，对应冷却系统6在密封箱上设置两连接口4，冷却系统6通过两管路5分别与密封箱上的两连接口4相互连通。这样，冷却系统6在重力势能下自动完成对机械密封结构的冷却，在高速螺杆膨胀机启动及停机时，能够避免常规机械密封因干磨擦易出现的损坏现象。