[发明专利]一种闭式循环旋转机械的轴端密封系统

说明书

本发明属于旋转机械技术领域，具体涉及一种闭式循环旋转机械的轴端密封系统。其包括转轴，转轴上依次设置有降压段、注气段和密封段，降压段、注气段和密封段与转轴之间均连接有密封件；所述降压段和注气段之间连接有抽气管，抽气管的抽气口连接有工质回收管路，工质回收管路上连接有稳压罐和回路增压泵，回路增压泵位于稳压罐远离抽气管的一端，回路增压泵的出口通过管道与储气罐或工质主回路进口连接；所述注气段和密封段之间连接有注气管，注气管的注气口与稳压罐的出口之间连接有补气管路，补气管路上连接有补气增压泵。本发明提供了一种通过内部工质作为密封气源来提高密封效果的闭式循环旋转机械的轴端密封系统。

技术领域

本发明属于旋转机械技术领域，具体涉及一种闭式循环旋转机械的轴端密封系统。

背景技术

在闭式循环中，内部工质有限且部分工质可能为易燃易爆或有毒有害气体，则必须减少工质漏出。为有效减少工质泄漏量，同时，防止工质泄漏至大气环境，可针对内部工质的不同要求采用不同的配置形式。

专利申请号为CN201811108363.1的发明专利公布了一种旋转机械用低噪轴端密封结构，包括静子、密封体和转子，所述密封体安装于静子上并靠近转子设置，所述密封体在靠近转子一侧沿漏气方向开设有多个密封腔，所述密封腔内设有堵环并被堵环分隔成密封前腔和共振后腔，所述堵环开设有狭缝，所述密封前腔和共振后腔通过狭缝相连通，本发明具有结构简单、易于加工、装卸方便、低噪的优点。

但是，上述装置采用的密封体相当于梳齿密封件，工质仍会从密封体与转子之间的间隙泄露，造成工质损失。当工质为易燃易爆或有毒有害气体，泄露的工质会污染环境。

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通过内部工质作为密封气源来提高密封效果且减少外部辅助设备的闭式循环旋转机械的轴端密封系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种闭式循环旋转机械的轴端密封系统，包括转轴，转轴上依次设置有降压段、注气段和密封段，降压段、注气段和密封段与转轴之间均连接有密封件；所述降压段和注气段之间连接有抽气管，抽气管的抽气口连接有工质回收管路，工质回收管路上连接有稳压罐和回路增压泵，回路增压泵位于稳压罐远离抽气管的一端，回路增压泵的出口通过管道与储气罐或工质主回路进口连接；所述注气段和密封段之间连接有注气管，注气管的注气口与稳压罐的出口之间连接有补气管路，补气管路上连接有补气增压泵。

降压段、注气段和密封段与转轴之间均连接有密封件，但从降压段流过的工质压力较高，工质会从密封件处泄露。本发明的抽气管能将工质引到工质回收管路，从而工质能排到储气罐进行储存或排到工质主回路进口而再次进入工质主回路。本发明可避免工质直接排出，避免造成工质浪费和环境污染。补气管路上的补气增压泵将工质增压后注入注气管，则注入的工质能对从降压段流入注气段的工质进行封堵，避免过多工质从降压段流入注气段。注气管内注入的工质为抽气管流出工质的一部分，则该部分工质形成循环，避免从外部引入工质，从而减少外部设备和辅助系统。经注气管注入工质进行封堵后，工质能在系统内部留存或排到补气管路，减少外部注入工质，使得系统内部工质得到最大程度的利用。

作为本发明的优选方案，所述转轴上还设置有隔离段，隔离段位于密封段远离注气段的一侧，隔离段与转轴之间也连接有密封件，密封段与隔离段之间连接有泄露管，泄露管的泄露口通过管道与气体处理装置连接。隔离段的密封件能进一步阻挡工质，则工质泄露的流量进一步减少。通过控气体处理装置和补气增压泵，可使泄漏管的压力略低于隔离段远离密封段一侧的压力，保证环境气体从隔离段的环境口流向隔离段内部。通过泄漏管的泄露口统一收集工质与环境气体的混合气，并输送至后处理设备统一处理。其中，隔离段远离密封段一侧的开口为环境口，该处的压力为环境压力，可为大气压力或其他环境压力。泄露口收集工质，避免了有毒有害工质泄露到环境中。