[实用新型]一种工业汽轮机用单端面干气密封装置

说明书

一种工业汽轮机用单端面干气密封装置，轴向设置在机壳与轴承箱之间，径向介于机壳与汽轮机轴的轴颈之间，包括旋转密封组件和静止密封组件。旋转密封组件包括固定在轴颈上的轴套，在轴套上连接有动环。静止密封组件包括固定在机壳内的密封套，还包括与轴套同轴设置的静环和波纹管；静环设置在波纹管与动环之间，且通过止动销与密封套浮动连接；在自身弹力的作用下，波纹管压靠在静环的端面上，形成接触密封结构；动环随汽轮机轴旋转时，动环与静环形成非接触的气膜润滑状态。由于动环与静环具有自我调整能力，使动环与静环之间形成稳定的气膜润滑非接触密封，从而将高压蒸汽封闭在机内，降低了能量消耗，提高了工业汽轮机的能量转化效率。

技术领域

本实用新型涉及机械密封技术领域，尤其是涉及一种工业汽轮机用单端面干气密封装置。

背景技术

汽轮机是蒸汽动力装置的主要设备之一，是一种将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械。汽轮机的工作原理为具有一定压力和温度的蒸汽进入汽轮机，在喷嘴内迅速膨胀而获得很高的流动速度，随后高速流动的蒸汽冲动汽轮机转子叶片进行旋转作功，从而获得机械能的过程。汽轮机主要由转动部分、固定部分和控制部分组成。

工业汽轮机是以蒸汽作为冲动的原动力设备，主要用于化工、石油、采矿、冶金、造纸、纺织、制糖等工业企业中。工业汽轮机带动各类泵、风机、压缩机、压榨机或拖动发电机，从而取得低成本的动力和电力。在先进工业国家里，自从工业上使用了汽轮机，一次能源得到了充分利用。小型热(电)功联产(小背压机)可以充分利用废料、废气、废热生产蒸汽，或是利用富裕蒸汽、蒸汽压差，再通过动力汽轮机转换成机械能直接驱动机械设备作功，也可以通过对汽轮机转速的调节可实现机械设备的变转速运行。由于减少了能量转换环节、增大了能量转换效率，同时节约了昂贵的工业用电，因此，在生产中应用工业汽轮机作为原动力设备能起到节能增效的目的。此外，工业汽轮机的抽汽、排汽还可用于企事业单位工业生产流程或外供，从而实现了能源的梯级利用，是企事业单位节能降耗的有效措施之一，具有投资少、见效快，综合经济效益显著的优势。

当前的工业汽轮机由于工作介质压力高、温度高，通常在其轴端采用梳齿式迷宫密封或碳环密封形式。由于迷宫密封和碳环密封都属于径向非接触式密封，为确保在整个工作过程中避免出现主轴或轴套与密封部位碰磨，其径向的密封间隙一般都比较大(静态或动态)，导致轴向蒸汽的泄漏量较大。特别是背压式汽轮机，密封腔压力较高，其轴端密封泄漏量更大。蒸汽的泄漏会造成能量的损失，另外，泄漏出来的蒸汽需要用冷却水来进行循环冷却，冷却水的用量也是很大的。

不同于一般机械的动静密封，影响工业汽轮机轴端密封的因素很多，而且情况复杂。受机内蒸汽的高温高压、以及汽轮机轴高速旋转时的热膨胀、跳动、绕性形变等因素的影响，长期以来，工业汽轮机轴端泄漏问题一直是行业内想解决而无法解决的技术难题。从节能提效的角度考虑，迫切需要一种可靠性高、且能够显著减少轴端密封泄漏量的新型密封装置。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种工业汽轮机用单端面干气密封装置，采用如下技术方案：

一种工业汽轮机用单端面干气密封装置，轴向设置在机壳与轴承箱之间，径向介于机壳与汽轮机轴的轴颈之间，包括旋转密封组件和静止密封组件；

旋转密封组件包括固定在轴颈上的轴套，在轴套上设置有动环，还设置有对动环的内侧端面进行密封支撑、并带动动环随汽轮机轴一起旋转的动环座；在动环的外侧端面上设有多个周向分布的气动压槽；

静止密封组件包括固定在机壳内的、且与机壳密封连接的密封套，还包括与轴套同轴设置的静环和波纹管；其中，波纹管的外侧端面与密封套密封连接；静环设置在波纹管与动环之间，且通过止动销与密封套浮动连接；在自身弹力的作用下，波纹管的内侧端面压靠在静环的外侧端面上，形成接触密封结构；静环的内侧端面与动环的外侧端面相对设置，动环随汽轮机轴旋转时，动环的外侧端面与静环的内侧端面形成非接触的干气密封结构。