一种背压式向心汽轮机组合密封的制作方法

　　本发明涉及背压式向心汽轮机技术领域，特别涉及背压式向心汽轮机的汽封技术和密封结构。

　　汽轮机的汽封是汽轮机的重要部件，汽轮机汽封的密封性能将直接影响到汽封的蒸汽泄漏量，进而影响汽轮机的效率。目前，汽轮机大都采用梳齿迷宫密封，梳齿密封是一种非接触式密封，存在密封间隙，不可避免的会存在轴端泄漏问题。泄漏不但会造成高温高压蒸汽流失、降低机组效率，蒸汽泄漏至环境中致使能见度降低，造成汽轮机现场工作环境恶劣，而且蒸汽如窜至轴承箱后会造成润滑油乳化，严重危害设备的安全运行。

　　旋转机械设备常用的密封技术有很多种，在对汽轮机进行密封时可利用多类型汽封，整合多方面性能，优化汽封效果。接触式机械密封由于能承受的密封压力较低之前很少在汽轮机上使用，但其接触式密封的特点，可使蒸汽与外界环境完全隔离，避免蒸汽泄漏至环境或者轴承箱内。梳齿密封虽然存在一定的泄漏，但其能显著降低蒸汽压力，从而控制蒸汽泄漏量。因此，把非接触式梳齿密封和接触式机械密封这两种密封技术进行有效整合，充分发挥各自的特点，可有效改善汽轮机轴端密封效果。

　　本发明提供了一种由非接触式梳齿密封和接触式机械密封构成的背压式向心汽轮机组合密封方案，该方案可显著改善背压式向心汽轮机轴端密封效果。

　　本发明是一种背压式向心汽轮机组合密封技术，由梳齿密封和机械密封两种密封结构组成。梳齿密封分为前段梳齿和后段梳齿，两段梳齿之间设置通气孔，机械密封位于轴封后端，包括端面配合的动环和静环，以及动环密封圈、静环密封圈、压紧弹簧和活塞环。

　　梳齿密封前段梳齿和后段梳齿之间的通气孔与汽轮机出口连通，从前段梳齿泄漏的蒸汽经通气孔直接排至背压式汽轮机出口，泄漏量可通过梳齿密封齿数限定在合理范围内。

　　机械密封动环采用硬质合金材质，并固定于轴上，和轴一起转动，动环和轴之间通过动环密封圈进行密封。

　　机械密封静环采用石墨材质，并固定于静环座上，静环和静环座之间通过静环密封圈进行密封。

　　机械密封静环座通过螺栓固定于梳齿密封座上，静环座与螺栓之间留有间隙，机械密封静环和静环座在压紧弹簧的作用下，保持动静环端面接触密封。

　　本发明具有如下有益效果：发明所述组合密封结构通过非接触式梳齿密封泄压，再由接触式机械密封实现完全密封，可避免蒸汽泄漏至环境或轴承箱；经通气孔泄漏的蒸汽回到汽轮机出口，继续供用户使用，减小了能量损失；静环座与梳齿密封座之间通过活塞环进行静密封，可避免在蒸汽高温下密封失效的问题。

　　为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图进行简单地介绍。

　　图中1-前段梳齿，2-通气孔，3-后段梳齿，4-押金弹簧，5-活塞环，6-静环密封圈，7-静环，8-动环，9-动环密封圈，10-旋转轴，11-梳齿密封座，12-静环座，13-固定螺栓。

　　图1所示为一种背压式向心汽轮机组合密封结构示意图，组合密封由梳齿密封和机械密封两种密封结构组成。梳齿密封位于轴封前端，分为前段梳齿1和后段梳齿3两部分，两段梳齿中间开通气孔2，通气孔经管路连接至汽轮机出口；机械密封位于轴封后端，由动环8、静环7、辅助密封圈6和9、压紧弹簧4以及活塞环5组成。

　　高压蒸汽按图中箭头所示方向进入汽轮机轴封系统，经前段梳齿逐级泄压，至通气孔时，压力降至汽轮机出口背压，从前段梳齿泄漏的蒸汽经通气孔回流至汽轮机出口，部分蒸汽经后段梳齿继续减压，减压后的蒸汽在接触式机械密封的作用下被完全密封。

　　机械密封的动环采用硬质合金材质并固定于轴上，和轴一起转动，静环采用石墨材质并固定于静环座上，为避免高温引起橡胶密封圈失效，在静环座和梳齿密封座之间采用活塞环进行密封。

　　机械密封静环座通过螺栓固定于梳齿密封座上，静环座与螺栓之间留有间隙，静环和静环座在压紧弹簧的作用下，与动环端面保持接触密封。

　　本发明通过梳齿密封和机械密封两种密封技术的组合与创新，使背压式向心汽轮机轴端密封达到最佳效果，具有设计科学合理、安装使用方便、密封效果显著、便于推广应用的特点。

　　本发明公开了一种背压式向心汽轮机组合密封，主要由梳齿密封和机械密封两种密封结构组成。梳齿密封位于轴封前端，分前段和后段两部分，中间开通气孔，并连接至汽轮机出口；机械密封位于轴封后端，由动环、静环、密封圈、弹簧以及活塞环等组成。高压蒸汽从汽轮机轴端泄漏后经前段梳齿泄压，至通气孔时，压力降至出口背压，此后一部分泄漏蒸汽经通气孔流至汽轮机出口，另一部分蒸汽经后段梳齿继续减压，在机械密封的作用下达到完全密封。本发明可使背压式汽轮机轴端密封达到最佳效果，具有设计科学合理、安装使用方便、密封效果显著、便于推广应用的特点。

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