[发明专利]一种适用于高密度、高粘度工质的旋转机械密封系统

说明书

本发明属于旋转机械技术领域，具体涉及一种适用于高密度、高粘度工质的旋转机械密封系统，包括转轴，转轴外套设有机壳，机壳内设置有工质侧密封件和密封气侧密封件，工质侧密封件远离密封气侧密封件的一侧为工质腔，工质腔内充有工质气；所述密封气侧密封件远离工质侧密封件的一侧为运行腔，运行腔内安装有运行设备，运行腔内充有密封气，工质侧密封件和密封气侧密封件之间设有漏入混合腔，机壳上设置有抽气口，抽气口与漏入混合腔连通，机壳上还设置有密封气充气口，密封气充气口与运行腔连通。本发明提供了一种可将工质腔和运行腔分隔开且机壳为整体式的适用于高密度、高粘度工质的旋转机械密封结构。

技术领域

本发明属于旋转机械技术领域，具体涉及一种适用于高密度、高粘度工质的旋转机械密封系统。

背景技术

对于超临界CO2机组、有机工质透平、制冷剂压缩机、化工压缩机等设备，由于密封要求较高，目前主要采用梳齿密封、碳环密封等，但此类结构无法实现完全密封。对于密封要求特别高的采用干气密封，但该系统成本高、辅助系统庞大。同时，无法确保外部介质不进入电机等设备内部。

为减少泄漏，以及减小设备体积尺寸，可将电机与机组作为一体。此结构由于电机壳体与机组气缸或蜗壳整体进行密封，机组与外部环境无动静密封，可有效确保内部工质不会泄漏至环境，同时可避免外部介质进入设备内部。该结构方式，电机内部充满工质，并通过工质对电机内部进行冷却。若工质处于工作压力下运行，因为两侧压差较小，能减少工质泄漏。

但是由于工质密度高，粘度大，将导致电机等转动部件鼓风损失过大。若电机运行于低压环境将导致漏气量增加，从而影响机组效率。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种可将工质腔和运行腔分隔开且机壳为整体式的适用于高密度、高粘度工质的旋转机械密封结构，避免了机壳为整体式结构时工质进入运行腔而使转动部件鼓风损失过大的问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种适用于高密度、高粘度工质的旋转机械密封系统，包括转轴，转轴外套设有机壳，机壳内设置有工质侧密封件和密封气侧密封件，工质侧密封件远离密封气侧密封件的一侧为工质腔，工质腔内充有工质气；所述密封气侧密封件远离工质侧密封件的一侧为运行腔，运行腔内安装有运行设备，运行腔内充有密封气，工质侧密封件和密封气侧密封件之间设有漏入混合腔，机壳上设置有抽气口，抽气口与漏入混合腔连通，机壳上还设置有密封气充气口，密封气充气口与运行腔连通。

机壳为封闭式结构，与工质腔为整体结构或把合结构，以确保工质不会由静子件泄漏，且避免外部介质进入。工质腔由工质侧密封件进行密封，运行腔由密封气侧密封件进行密封，且工质气和密封气泄露到漏入混合腔后由抽气口抽走。工质气不会进入运行腔内，避免了高密度、高粘度的工质气对运行设备造成鼓风损失过大的问题，也避免了电机运行于低压环境时漏气量增加的问题。因此，本发明的机壳为整体式，减少了工质泄露至环境或外部介质进入设备内部，且通过设置工质侧密封件和密封气侧密封件避免工质气进入运行腔，从而保证了机组效率。

作为本发明的优选方案，所述运行设备为电机和轴承的一种或多种，电机和轴承的数量和分布形式不限。由于工质侧密封件和密封气侧密封件的密封作用，使得工质气不会进入电机或轴承，避免鼓风损失过大。

作为本发明的优选方案，所述轴承为磁悬浮轴承、气浮轴承、自润滑轴承、滚动轴承中的一种。

作为本发明的优选方案，所述工质侧密封件为梳齿密封、碳环密封、刷式密封、蜂窝密封中的一种或多种的组合。

作为本发明的优选方案，所述密封气侧密封件为梳齿密封、碳环密封、刷式密封、蜂窝密封中的一种或多种的组合。