[发明专利]轴密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于压缩机的轴密封装置，尤其涉及一种干燥气体密封装置，所述轴密封装置具有至少一个密封件，所述密封件构成在轴和至少一个围绕轴设置的构件之间。

背景技术

在工艺压缩机中，在轴端部密封涡轮压缩机，其中所述工艺压缩机借助毒性的或者爆炸性的气体工作，所述工艺压缩机通常具有干燥气体密封件。在此，例如干燥气体密封件串联布置。如果尤其在高密封压强时造成损坏情况，那么大量的工艺气体能够从工艺气体腔中经由串联气体密封件逸出并且不再完全经由排气管道引出。由此造成在排气室中的压强上升并且造成工艺气体逸出到例如轴承腔或者连接到排气室处的部件中。这是显著的安全风险。至今，为了提高安全性，排气室和排气管道或者所连接的部件匹配于气体类型和潜在逸出的气体量。所述匹配尤其在高密封压强的情况下是极其昂贵的并且在技术上是不可实现的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种轴密封装置，该轴密封装置尤其在损坏的情况下提供高的安全标准。

所述目的通过开始所述类型的轴密封装置来实现，其中设有至少一个用于在密封件之上出现压差时自动封闭的封闭机构。

通过根据本发明的设计方案能够在损坏情况下有利地降低从工艺腔中逸出的气体量，由此最小化在排气室和排气管道中的压强上升并且防止例如氧气的工艺气体的气体逸出到轴承腔中。此外，因此能够在结构上容易确保高的安全标准。此外，因此能够准确地并且以少量的变量来执行在压缩机运行之前进行的安全分析。

轴密封装置尤其设置或者构造用于尤其是涡轮压缩机的压缩机的干气密封或者干燥运行的气体密封。特别地，轴密封装置是净气体迷宫式密封件的组成部分，净气体迷宫式密封件设置在压缩机的工艺气体腔的、指向压缩机的轴承腔的一侧。密封件将第一腔与第二腔分离，所述第一腔例如为工艺气体腔，所述第二腔例如为净气体腔，其中在两个腔中存在不同的压强，其中在压缩机正常运行时压差Δp能够为0.1bar或者更多和更少。

压缩机尤其能够构成为径流式压缩机和/或具有一个和/或多个级。然而通常，也能够考虑在任何其他的、对于本领域技术人员显得有意义的压缩机中使用轴密封装置。在本文中，“轴”尤其应当理解为转子。围绕轴设置的构件在此能够由对于本领域技术人员而言显得合乎目的的任何构件形成，然而在此优选为压缩机的壳体或者外壳体。

“封闭机构”在此尤其应当理解为下述机构，所述机构封闭用于流体并且尤其用于至少一种气体的通道，进而在至少一个流动方向上，例如从工艺气体腔朝轴承腔，禁止流体流并且尤其禁止气体流。在本文中，“在密封件上的压差”的说法应当理解为在净气体腔中的密封气体压强（p_DG）和在工艺气体腔中的工艺气体压强（p_PG）之间的差，并且尤其应当理解为当在工艺气体腔中的工艺气体压强（p_PG）高于在净气体腔中的密封气体压强（p_DG）时出现的压差或者压强差值。所述压强差值例如为50bar-300bar。该情况在密封系统损坏情况或者故障时尤其由于密封气体压强（p_DG）下降到低于工艺气体压强（p_PG）而出现，所述密封系统设置在轴承腔和净气体迷宫式密封件之间。密封气体在此例如为清洁的工艺气体或来自压缩机的其他工艺中的其他净气体。

密封系统能够包括具有外密封件和内密封件的串联密封件和/或轴承密封件。“自动地”在此尤其应当理解为封闭机构由于固有力而自主地或者独立地和/或直接地对压差作出反应。

流体或者气体的通道优选是在周向方向上围绕轴延伸的间隙或者径向间隙。优选地，间隙设置在轴和封闭机构之间。此外提出，至少在密封气体压强（p_DG）大于工艺气体压强（p_PG）的运行状态中存在间隙。这为涡轮压缩机或者净气体迷宫式密封件的无损坏的正常运行，其中引入的密封气体由于其大于工艺气体压强（p_PG）的压强（p_DG）而防止工艺气体从工艺腔中流出。在此，间隙在工艺气体从工艺气体腔中的泄漏和排出特性方面是无作用的。通过实现封闭间隙的封闭机构能够在结构上简单地并且有效地禁止工艺气体从工艺气体腔中逸出。此外，轴密封装置和整个密封系统或者排气室和排气管道能够尤其节约空间地构成。