[发明专利]密封间隙可调式迷宫密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封间隙可调式迷宫密封装置。

背景技术

迷宫密封也称梳齿密封，属于非接触式密封。主要用于密封气体介质，在汽轮机，燃气轮机，离心式压缩机，鼓风机等机器中作为级间密封、轴端密封和叶顶密封，或其他动密封的前置密封，有着广泛的用途。迷宫密封的泄漏量与节流齿隙的大小成正比，从密封性能考虑，希望节流齿隙尽可能小些，因为迷宫密封的泄漏量增大，会导致大量的能源浪费。但如果将节流齿隙设计的很小，对于汽轮机，燃气轮机等转轴较长的设备，其在启动和停止转动的过程中，转轴的转速在变化的过程中需要通过一个以上的临界转速，在临界转速附近，转轴的振动会急剧增大，由此会使得梳齿与转轴发生摩擦甚至碰撞，导致节流齿隙变大，甚至有可能会因梳齿折断而让迷宫密封丧失密封效果。因此，对于那些在启动和停止转动的过程中转轴跳动较大的设备，人们不得不将其迷宫密封的节流齿隙设计的比较大，由此导致设备在运行过程中的能源浪费较大。对于大型汽轮机，在可确认的效率损失中，40％是由于汽封间隙过大所引起的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效减少密封系统的泄漏量，降低汽轮机的热效率损失，降低设备在运行过程中的能源浪费，提高迷宫密封的使用寿命的密封间隙可调式迷宫密封装置。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，包括环形的梳齿座内推环，梳齿座内推环的外壁围构成一个环形的压力工作腔，梳齿座内推环的壁上设有流动介质加入口，梳齿座内推环的环形圈内环绕设有多个梳齿座，梳齿座可在梳齿座内推环的作用下沿径向运动，相邻的梳齿座朝向圆周方向的端面之间设有弹性复位装置，相邻的梳齿座可在弹性复位装置的作用下彼此远离。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，其中还包括机座，机座环绕多个梳齿座设置，机座朝向梳齿座的表面上设有环形的梳齿座内推环外安装槽，所述梳齿座内推环的中部和外端设置在梳齿座内推环外安装槽内。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，其中所述压力工作腔内填充有液态和/或固体颗粒状介质，固体颗粒状介质可在压力的作用下流动。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，其中所述梳齿座内推环沿径向的截面为圆形或椭圆形或矩形。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，其中所述压力工作腔内填充有高温润滑脂。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，其中所述压力工作腔的流体加入口通过管道与可传递压力的流动介质注入装置相连。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置，其中所述弹性复位装置设置在朝向圆周方向的端面上的沉孔中，弹性复位装置为蝶形弹簧或弹性橡胶块或圆柱形压簧或空气弹簧或拨簧。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置制成的迷宫密封装置，尤其适合用于汽轮机，燃气轮机等转轴较长的设备的汽密封。使用了本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置制成的迷宫密封装置的汽轮机，燃气轮机，在启动和停止转动的过程中，对于汽轮机，燃气轮机等转轴较长的设备，在启动和停止转动之前，可让压力工作腔处于未膨胀状态的原位状态，让弹性复位装置推动梳齿座沿径向向外移动，于是，每个梳齿片也会随着梳齿座沿径向向外移动，让节流齿隙增大，从而让转轴通过振动急剧增大的转动阶段。当转轴的转动平稳后，再令压力工作腔处于膨胀状态，让梳齿座内推环推动梳齿座沿径向向里移动，于是，每个梳齿片也会随着梳齿座沿径向向里移动，让节流齿隙恢复到设定位置。由于避开了转轴振动急剧增大的阶段，可以将迷宫密封的节流齿隙设计的非常小，因此，本发明可有效减少密封系统的泄漏量，降低汽轮机的热效率损失，降低设备在运行过程中的能源浪费，提高迷宫密封的使用寿命。实验表明，本发明可将大型汽轮机的做功效率在现有基础之上提高1％—2％。

本发明的密封间隙可调式迷宫密封装置的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。

附图说明

图1为本发明的迷宫密封的一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；

图2为图1的侧视剖面图。

具体实施方式