[实用新型]压缩机用油膜双端面机械密封装置

说明书

技术领域

本专利属于流体机械轴端的密封装置，特别是涉及一种压缩机用油膜双端面机械密封。 

背景技术

目前，石油、化工、煤炼油等行业用于输送工艺介质的螺杆压缩机及离心压缩机的轴端密封常采用浮环密封、接触式机械密封或干气密封。上述三类密封，虽能满足一般工业应用需求，但各有局限性，特别是对于输送固体含量高、腐蚀性强、易自聚、易结焦类介质（如焦炉气、火炬气、苯乙烯干气、丁二烯气体类介质）时经常出现密封失效，使用寿命短。 

“化工设备与管道”第42卷P48所述的浮环密封是一种液体节流式非接触密封，密封油通过浮环与轴之间很小的间隙，沿轴向左右流动，分别限制内泄漏和外泄漏。适用于高速和各种压力等级，工况范围广。但浮环密封内泄漏较大，油气压差很小，回收处理内泄漏油的设备和控制系统复杂，辅助系统的投资远远高于密封本身的投资。 

 “机械密封技术及应用”（中国石化出版社2010年4月第1版）P223所述介绍的接触式机械密封，该密封能承受较高的压力，密封油向气体侧的泄漏少，可以防止泄漏的密封油混入操作系统，即使有少量油漏入，气液分离也容易。但对于接触式机械密封，端面线速度越高，端面温升就越高，摩擦磨损严重，封油泄漏的可能性就越大。封油泄漏不仅造成相当大的物质损失，更会影响装置的长周期、安全、平稳运行。 

“流体机械”2003年第31卷第9期所述的干气密封，其工作原理是通过在密封面上开一定形状的浅槽，使密封运转时产生流体动压效应，在密封端面之间形成一层很薄的气膜，从而使密封工作在非接触状态。因密封面不接触，所以产生的摩擦热很小，密封环寿命长，不需要复杂的封油系统，成本及维护费用低。但干气密封很容易把隔离气体中的固体颗粒吸入密封端面之间而产生磨粒磨损，特别是对于介质较脏或容易结焦时往往出现密封早期失效。 

发明内容

本专利的目的旨在提供一种压缩机用油膜双端面机械密封装置，主要由泵送螺旋、密封箱、静环、压紧套、动环、轴套、压盖、传动环及辅助密封等组成。其特征是：密封采用面对面静止式双端面结构，非接触式运转；密封动环端面开设流体动压槽，流体动压槽型线可以是螺旋线、圆弧线、直线以及任何其它形式的曲线；介质侧泵送螺旋起到节流降压作用，螺旋可开在轴套上，也可开在密封腔体上，或者同时开在密封腔体和轴套上；辅助密封采用O形圈；密封采用集装式结构。 

其优点是：密封整体安装方便，密封性能好，可有效的解决现有技术存在的如因密封端面泵入固体颗粒而易发生磨粒磨损、因自聚物产生不能及时清理而堵塞密封端面流体动压槽、密封稳定性差、使用寿命短等问题，并有效的阻止工艺介质反窜进入润滑油系统造成润滑油污染。该密封正常工作时介质侧密封端面由于螺旋槽动压效应而非接触式运转，外径侧螺旋槽将洁净封油吸入密封端面实现油膜润滑，并及时把端面颗粒或特殊条件下形成的自聚物清理掉，避免其积聚在密封端面而堵塞动压槽，具有独特的“自清洁功能”；内径侧螺旋槽将封油反输回外径侧，实现封油无泄漏。大气侧密封上游泵送螺旋槽主要阻止高压密封油泄漏至轴承油系统，对密封油进行保压，可实现设备长周期无泄漏运转。由于密封端面非接触式运转，无端面摩擦磨损，端面温升低，能耗小，密封性和稳定性好，故这种密封可靠性好且维护修理费用相对减少。 

附图说明

图1是本专利实施例一的结构示意图。 

图2是本专利实施例一的结构中动静环结构示意图。 

图3是本专利实施例一的结构中动环介质侧端面流体动压槽槽型示意图。 

图4是本专利实施例一的结构中动环大气侧端面流体动压槽槽型示意图。 

图5是本专利实施例一的结构中介质侧泵送螺旋矩形槽型示意图 

图中：1泵送螺旋，2.密封箱，3螺纹销，4静环，5、12螺钉，6限位环，7、8、11、14辅助O形圈，9动环，10防转销，13轴套，15压盖，16集装片，17传动环

具体实施方式

本专利作为苯乙烯装置干气输送双螺杆压缩机轴端密封如图1所示。介质侧静环与动环配合端面开设流体动压槽槽型如图3所示，大气侧静环与动环配合端面开设流体动压槽槽型如图4所示。其工作原理如下，介质侧密封端面开设流体动压槽实现非接触式运转，其中外径侧槽将带有一定压力的封油吸入密封端面，随着槽内封油流量的增大，压力增大，在密封端面间形成具有一定刚度的流体膜及时把两密封面分开，避免端面摩擦磨损，实现油膜润滑，同时将进入密封端面的封油反输回密封腔体。内、外径槽总体保证封油不泄漏，并阻止工艺介质进入密封腔体并窜入润滑油箱，从而污染封油系统。同时在上游泵送槽实现无泄漏的前提下，下游泵送槽把微量的洁净封油泵入密封端面，与端面油膜形成微循环，及时把端面颗粒或特殊条件下形成的自聚物清理掉，避免其积聚在密封端面而堵塞动压槽，具有独特的“自清洁功能”。大气侧密封开设上游泵送螺旋槽主要是阻止高压密封油泄漏至轴承油系统，对密封油进行保压，实现设备长周期无泄漏运转。该新型非接触式油膜密封已在石油、化工、冶金、炼油等行业广泛应用，使用寿命超过2年。