CN104632294B - 用于利用自洁面密封件密封旋转机械的设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于利用自洁面密封件密封旋转机械的设备和系统。具体而言，本发明提供了一种用于与旋转机械(10)一起使用的自洁流体动力面密封件(52)。该流体动力面密封件(52)包括密封环(54或56)，该密封环(54或56)具有径向延伸的密封面(60或74)。此外，该流体动力面密封件(52)包括联接至该密封环(54或56)的至少一个刷(84)。该至少一个刷(84)包括多个柔性元件(86)，该多个柔性元件(86)从面密封环(54或56)的径向延伸的密封面(60或74)离开地延伸。
Description
技术领域
本申请大体涉及旋转机械，并且更具体地涉及用于密封旋转机械的设备和系统。
背景技术
至少一些旋转机械(例如蒸汽涡轮发动机)具有延伸穿过其的限定的流体流路。以连续流关系，流路包括流体入口、涡轮和流体出口。工艺流体可包含在系统内的碎片或固体颗粒。碎片或固体颗粒可沉积在内部构件和旋转机械的密封件上，并且可影响涡轮发动机性能。
一些旋转机械在流路和端部封装区中使用多个密封组件，以有助于提高旋转机械的操作效率。通常，已知的密封组件联接在固定构件与旋转构件之间，以提供在高压区域与低压区域之间的密封。若干已知的密封组件包括柔性部件，例如刷式密封件、迷宫式齿和流体动力面密封件。
在一些已知的旋转机械中，可使用流体动力面密封件来促进降低穿过两个构件之间间隙的加压工艺流体的泄漏。流体动力面密封大体包括匹配(旋转)环和密封(固定)环。通常，浅流体动力凹槽形成或蚀刻在匹配环面上。在操作期间，旋转环中的流体动力凹槽产生流体动压力，该流体动压力导致固定环从旋转环举升或分离，使得在两个环之间形成微小间隙。密封气体流动穿过旋转和固定环之间的间隙。大的碎片有可能不能够进入匹配环与密封环之间的微小间隙，然而，工艺流体中的细固体颗粒和污染物可能能够进入间隙，并且陷在旋转环和/或固定环的流体动力凹槽中。
在一些已知的旋转机械(例如燃气涡轮发动机)中，面密封件的维护可为相对简单的。燃气涡轮发动机中的至少一些已知的面密封件可容易地从旋转轴拆卸并且清洗任何累积的碎片。但是，在一些已知的旋转机械(例如蒸汽涡轮发动机)中，面密封件的维护可能是复杂的。至少一些已知的蒸汽涡轮发动机可持续地操作几年的时间，因此促进碎片和污染物在面密封件的环的凹槽中的累积。此外，至少一些已知的蒸汽涡轮发动机是非常大的，包含具有大于20英寸直径的可旋转轴。这种大型内部构件增加了这种已知蒸汽涡轮发动机的密封件的维护复杂性。
发明内容
在一个方面中，提供了一种用于与旋转机械一起使用的流体动力面密封件。流体动力面密封件包括密封环，该密封环具有径向延伸的密封面。此外，流体动力面密封件包括联接至密封环的至少一个刷。该至少一个刷包括多个柔性元件，该多个柔性元件从面密封环的径向延伸的密封面离开地延伸。
在另一方面中，提供了一种旋转机械。旋转机械包括壳体和限定中心线轴线的可旋转轴。旋转机械还包括密封系统，该密封系统包括具有第一初级密封表面的第一密封环。第一密封环联接至可旋转轴。旋转机械还包括第二密封环，该第二密封环包括第二初级密封表面。此外，密封系统包括联接至第一密封环和第二密封环中的至少一个的至少一个刷。该至少一个刷包括多个柔性元件。此外，密封系统包括联接至第二密封环并能够与其一起移动的联接装置。
在另一方面中，提供了一种组装密封系统的方法。该方法包括将联接装置联接至旋转机械的壳体的内表面。该方法还包括将包括第一初级密封表面的第一密封环联接至旋转机械的可旋转轴。该方法还包括相对于第一密封环同心地可松开地联接包括第二初级密封表面的第二密封环。此外，该方法包括将至少一个刷联接至第一密封环和第二密封环中的至少一个。该至少一个刷包括多个柔性元件。
技术方案1：一种用于与旋转机械一起使用的流体动力面密封环，面密封环包括：密封环，其包括径向延伸的密封面；和至少一个刷，其联接至密封环，至少一个刷包括从密封面离开地延伸的多个柔性元件。
技术方案2：根据技术方案1的面密封环，其中，至少一个刷包括多个刷。
技术方案3：根据技术方案1的面密封环，其中，密封面是平滑的。
技术方案4：根据技术方案1的面密封环，其中，密封面具有限定在其中的至少一个流体动力特征。
技术方案5：根据技术方案1的面密封环，其中，密封环具有穿过其限定的至少一个对齐槽道，至少一个对齐槽道构造为与密封外罩的相应的对齐部件可滑动地联接。
技术方案6：根据技术方案1的面密封环，其中，多个柔性元件包括刚毛。
技术方案7：根据技术方案6的面密封环，其中，刚毛由金属合金制成。
技术方案8：根据技术方案1的面密封环，其中，至少一个刷包括联接至密封环的保持装置，多个柔性元件中的各个柔性元件包括连接至保持装置的第一端和从保持装置延伸以接触第二密封环的第二端，第二密封环包括限定在其中的至少一个流体动力特征。
技术方案9：根据技术方案8的面密封环，其中，多个柔性元件中的各个柔性元件的第二端接触第二密封环，以从至少一个流体动力特征移除异物。
技术方案10：一种旋转机械，包括：壳体；可旋转轴，其限定中心线轴线；和密封系统，其包括：第一密封环，其包括第一初级密封表面，第一密封环联接至可旋转轴；第二密封环，其包括第二初级密封表面；至少一个刷，其联接至第一密封环和第二密封环中的至少一个，至少一个刷包括多个柔性元件；和密封外罩，其连接至第二密封环并且能够与其一起移动。
技术方案11：根据技术方案10的旋转机械，其中，密封系统还包括偏置环，偏置环联接在密封外罩与第二密封环之间。
技术方案12：根据技术方案11的旋转机械，其中，偏置构件构造为轴向地沿中心线轴线从第一密封件离开地偏置第二密封环。
技术方案13：根据技术方案10的旋转机械，其中，密封系统还包括联接至第二密封环的偏置环。
技术方案14：根据技术方案10的旋转机械，其中，密封外罩包括定位在密封外罩与壳体之间的次级密封件。
技术方案15：根据技术方案10的旋转机械，其中，密封外罩包括至少一个径向向内延伸的对齐部件。
技术方案16：根据技术方案15的旋转机械，其中，第一密封环和第二密封环中的各个包括穿过其限定的至少一个对齐槽道，至少一个对齐槽道构造为可滑动地联接至至少一个对齐部件。
技术方案17：根据技术方案10的旋转机械，其中，第二密封环包括吸气部件(aspirating member)，吸气部件构造为与第一密封环的外径向表面协作以产生压降，压降有助于向第一密封环拉第二密封环。
技术方案18：根据技术方案10的旋转机械，其中，至少一个刷包括保持装置，保持装置联接至第一密封环和第二密封环中的至少一个，多个柔性元件中的各个柔性元件包括联接至保持装置的第一端和从保持装置延伸的第二端。
技术方案19：一种组装密封系统的方法，方法包括：将密封外罩联接至旋转机械的壳体的内表面；将包括第一初级密封表面的第一密封环联接至旋转机械的可旋转轴；相对于第一密封环同心地可松开地联接包括第二初级密封表面的第二密封环；和将至少一个刷联接至第一密封环和第二密封环中的至少一个，至少一个刷包括多个柔性元件。
技术方案20：根据技术方案19的方法，其中，至少一个刷包括保持装置，保持装置联接至第一密封环和第二密封环中的至少一个，多个柔性元件中的各个柔性元件包括联接至保持装置的第一端和从保持装置延伸的第二端，其中，多个柔性元件中的各个柔性元件的第二端构造为接触第一密封环和第二密封环中的另一个。
附图说明
图1是示范蒸汽涡轮发动机的示意图；
图2是在图1中限定的区域附近取得的图1的蒸汽涡轮发动机的一部分的更详细的示意图；
图3是用于与图1所示的蒸汽涡轮发动机一起使用的自洁流体动力面密封件的示意剖面图；
图4是在图3中限定的区域附近取得的面密封件的一部分的更详细的示意图；
图5是图3的面密封的固定密封环的前视图；
图6是用于与图1所示的蒸汽涡轮发动机一起使用的备选示范自洁流体动力面密封件的示意剖面图。
部件列表
10 蒸汽涡轮发动机
11 入口侧
12 涡轮级
14 可旋转轴
16 壳体
18 上半区段
20 蒸汽入口管道
22 蒸汽出口管道
24 中心线轴线
26 入口碗状物
30 可旋转轴端部
32 多个密封部件
34 多个密封部件
36 多个密封部件
38 涡轮叶片或动叶
40 蒸汽
42 定子构件
44 内壳
48 入口喷嘴
50 泄漏区
52 自洁流体动力面密封件
54 旋转密封环
55 初级密封件
56 固定密封环
58 密封外罩
60 第一初级密封表面
61 流体动力特征或凹槽
64 弹簧座
66 对齐部件
68 对齐槽道
70 偏置构件
72 偏置环
74 第二初级密封表面
75 通道或凹槽
76 结构密封件
78 凹槽
80 次级密封表面
82 次级密封件
84 直线刷
86 柔性元件
88 保持装置
90 第一端
92 第二端
94 孔口
96 杆
98 吸气部件
100 外表面。
具体实施方式
在本文中描述的示范设备和系统克服了与旋转机械相关的缺点中的至少一些，该旋转机械可在工艺流体从旋转机械泄漏至外部环境的情况下操作。在本文中描述的实施例提供一种自洁密封组件，其显著降低来自旋转机械的工艺流体泄漏，因此有助于提高旋转机械性能。更具体而言，在本文中描述的密封组件是自洁流体动力面密封件，其包括定位在密封环面之间的多个刷，该多个刷持续地移除通过工艺流体(例如在蒸汽涡轮发动机中使用的蒸汽)而沉积在流体动力特征中的异物(例如碎片和污染物)。
图1是示范蒸汽涡轮发动机10的示意图。虽然图1描述了示范蒸汽涡轮发动机，但应当注意到的是，在本文中描述的密封设备和系统不限于涡轮发动机的任一具体类型。本领域专业人员将理解，在本文中描述的现有密封设备和系统可与处于使这种设备和系统能够如在本文中进一步所描述地操作的任何适当构造的任何旋转机械(包括燃气涡轮发动机)一起使用。
在示范实施例中，蒸汽涡轮发动机10是单流蒸汽涡轮发动机。备选地，蒸汽涡轮发动机10可以是任何类型的蒸汽涡轮，诸如但不限于低压涡轮、反流(opposed-flow)、高压和中压蒸汽涡轮组合、双流蒸汽涡轮发动机等。此外，如上述，本发明不限于仅在蒸汽涡轮发动机中使用，并且可以在其他涡轮系统(例如燃气涡轮发动机)中使用。
在示范实施例中，蒸汽涡轮发动机10包括联接至可旋转轴14的多个涡轮级12。壳体16分为上半区段18和下半区段(未显示)。涡轮发动机10包括高压蒸汽入口管道20和低压蒸汽出口管道22。轴14沿着中心线轴线24延伸穿过壳体16。轴14通过轴颈轴承(未显示)在轴14的相对端部30处受到支撑。多个端部封装区或密封部件32、34和36联接在可旋转轴端部30与壳体16之间，以有助于围绕轴14密封壳体16。
在操作期间，高压且高温的蒸汽40从蒸汽源(例如锅炉等(未示出))引导至涡轮级12，其中，热能通过涡轮级12而转变为机械旋转能。更具体地，蒸汽40经由蒸汽入口管道20引导穿过壳体16，进入入口碗状部26中，在此，其冲击联接至轴14的多个涡轮叶片或动叶38，以引起轴14围绕中心线轴线24的旋转。蒸汽40在蒸汽出口管道22处离开壳体16。蒸汽40可然后引导至再热锅炉(未显示)，在此，其可再热或引导至系统的其他构件，例如低压涡轮区段或冷凝器(未显示)。
图2是在图1中限定的区域2附近取得的蒸汽涡轮发动机10的一部分的更详细的示意图。在图2所示的示范实施例中，蒸汽涡轮发动机10包括轴14、联接至壳体16内壳44的定子构件42、和附连至定子构件42的多个密封部件34。壳体16、内壳44、和定子构件42各自围绕轴14和密封部件34周向地延伸。在示范实施例中，密封部件34形成定子构件42与轴14之间的曲折密封路径。轴14包括多个涡轮级12，高压高温蒸汽40经由蒸汽涡轮发动机10入口侧11处的一个或更多个入口碗状物26行进穿过该涡轮级12。涡轮级12包括多个入口喷嘴48。蒸汽涡轮发动机10可包括使蒸汽涡轮发动机10能够如在本文中所述地操作的任意数量的入口喷嘴48。例如，蒸汽涡轮发动机10可包括比图2所示多或少的入口喷嘴48。涡轮级12还包括多个涡轮叶片或动叶38。蒸汽涡轮发动机10可包括使蒸汽涡轮发动机10能够如在本文中所述地操作的任意数量的动叶38。例如，蒸汽涡轮发动机10可包括比在图2中示出的多或少的动叶38。蒸汽40穿过蒸汽入口管道20进入入口碗状物26并沿轴14的长度行进穿过涡轮级12。
导入的高压高温蒸汽40的一部分经由泄漏区50行进穿过端部封装密封部件34。蒸汽40的穿过泄漏区50的损失导致蒸汽涡轮发动机10的效率损失。如上所述，为了降低蒸汽40的穿过端部封装区32的泄漏，在示范实施例中，蒸汽涡轮发动机10包括独特的自洁流体动力面密封件，其大体在52处指出。
图3是可与蒸汽涡轮发动机10(图1所示的)一起使用的自洁流体动力面密封件52的示意剖面图。在示范实施例中，面密封件52有助于降低或阻止加压工艺流体(例如蒸汽40)在相对高压区与相对低压区域之间的泄漏。但是，沉积在面密封件52中的蒸汽40中的异物(例如污染物或碎片)导致面密封件52较不有效地操作。
在示范实施例中，面密封件52是在涡轮级12的入口侧上定位在轴14与壳体16的内壳44之间的高压密封件。如上所述，尽管示出了蒸汽涡轮发动机10，但是面密封件52可在期望或要求自调整密封件的任何应用中使用。在示范实施例中，面密封件52包括与轴14的中心线轴线24同心且围绕其延伸的旋转密封环54、固定密封环56、和密封外罩58。旋转密封环54与固定密封环56共同形成初级密封件55。
在示范实施例中，旋转密封环54联接至轴14并且能够与其一起旋转。备选地，旋转密封环54可形成为轴14的一体部分。在示范实施例中，旋转密封环54通常为盘形并包括轴向面对的第一初级密封表面60，该第一初级密封表面60包括流体动力特征，例如限定在其中的通道或凹槽61。通道或凹槽61在旋转密封环54与固定密封环56之间引导工艺流体(例如蒸汽40)，因此形成了大体为大约0.002英寸厚或更少的工艺流体膜层。备选地或此外，通道或凹槽61可形成在固定密封环组件56的初级密封表面74中。
固定密封环56为大体盘形并且具有径向延伸的表面，该表面限定轴向面对的第二初级密封表面74。第二初级密封表面74以与第一初级密封表面60面对面匹配的关系靠着第一密封构件54放置。第一和第二初级密封表面60、74形成用于流体(例如蒸汽40)的迂回或曲折流路。
在示范实施例中，固定密封环56具有平滑的第二初级密封表面74。备选地，第二初级密封表面74可包括流体动力特征，例如限定在其中的通道或凹槽75。在示范实施例中，偏置后环72显示为与密封环56分离的构件。备选地，偏置后环72和密封环56可一体地形成为单个构件。次级密封件82定位在其中。固定密封环56包括至少一个对齐槽道68，该至少一个对齐槽道68与密封外罩58的相应的对齐部件66对齐并可滑动地联接至其。对齐槽道68围绕固定密封环56的外缘穿过固定密封环56形成。备选地，固定密封环56可包括围绕固定密封环56的外缘径向间隔开的任意数量的对齐槽道68。槽道中的舌状物联接作为防旋转特征操作，以阻止次级初级密封环56与第一初级旋转环54一起旋转。
密封外罩58构造为将固定密封环56联接至壳体16的内壳44。密封外罩58是非旋转、轴向延伸的构件，包括径向面对的次级密封表面80。密封外罩58还包括一个或更多个弹簧座64。密封外罩58包括径向向内延伸的对齐部件66，对齐部件66联接至固定密封环56的对齐槽道68。固定密封环56联接至密封外罩58，使得固定密封环56能够沿着中心线轴线24轴向移动并且不能够横向或旋转地移动。在一些实施例中，密封外罩58可与壳体16的内壳44一体化。此外，在一些备选实施例中，固定密封环56可直接地联接至内壳44或定子构件42。
一个或更多个偏置构件70(例如弹簧)的在弹簧座64与固定密封环56的径向延伸偏置环72之间延伸。偏置构件70将固定密封环56离开第一密封构件54地偏置。备选地，偏置构件70可构造为将固定密封环56朝第一密封构件54偏置。
结构密封件76定位在密封外罩58中的凹槽78中。在示范实施例中，结构密封件76为O形密封环。备选地，结构密封件76可为使面密封件52能够如在本文中所描述地操作的任何类型的密封件，例如C密封件、E密封件或刷式密封件。结构密封件76阻止工艺流体在内壳44与密封外罩58之间的泄漏。次级密封件82定位在切口或凹槽83中，切口或凹槽83形成在偏置环72中并且在次级密封表面80上接合/滑动。在示范实施例中，次级密封件82是O形密封环。备选地，次级密封件82可为使面密封件52能够如在本文中所描述地操作的任何类型的密封件，例如C密封件、E密封件或刷式密封件。次级密封件82提供相对于偏置环72的密封，以阻止工艺流体在密封外罩58与次级初级密封件56和/或偏置环72之间的泄漏。
图4是在图3中示出的区域4附近取得的面密封件52的一部分的更详细的示意图。参照图3和4，在示范实施例中，旋转密封环54包括刷84。在示范实施例中，刷84是直线的，即，形成为基本平直的线。备选地，刷84可形成为使刷84能够如在本文中所描述地操作的任何构造。在备选实施例中，固定密封环56可包括刷84、或旋转密封环54和固定密封环56两者可包括刷84。刷84包括联接至保持装置88的多个柔性元件86。在本文中应当注意的是，术语“柔性元件”可指如下元件，其能够在不折断该元件的情况下被弯曲。在一些实施例中，该多个柔性元件86包括刚毛，该刚毛可包括金属或非金属刚毛或金属和非金属刚毛的结合。在一些实施例中，柔性元件86可包括金属合金，例如钴合金(诸如HAYNES 25®)。柔性刚毛是悬臂梁，其径向硬度由长度、横截惯性矩和材料弹性模量限定。
在示范实施例中，刷84定位在旋转密封环54的第一初级密封表面60中。刷84提供从固定密封环56的第二初级密封表面74中的凹槽61的异物移除。备选地，刷84可定位在固定密封环56的第二初级密封表面74中，在此其可提供从在密封环54的第一初级密封表面60中的凹槽61的异物移除。
各个柔性元件86包括连接至保持装置88的第一端90和定位为紧接第二初级密封表面74的第二端92。在示范实施例中，柔性元件86的第二端92接触第二初级密封表面74。柔性元件86允许无约束的第二端92的相对大的动作，这又允许柔性元件86从凹槽61清洗异物(例如碎片和污染物)。各个柔性元件86的第一端90联接至保持装置88，并且第二端92从保持装置88向第二初级密封表面74突出。保持装置88联接至旋转密封环54。在一些实施例中，保持装置88可包括焊接连接。在其他实施例中，保持装置88可包括使保持装置88能够如在本文中所描述地操作的任何连接方法，例如环氧树脂连接。
图5是图3的面密封件52的固定密封环56的前视图。在示范实施例中，固定密封环56包括四个刷84，这四个刷84各自在形状方面为基本直线的。各个刷与相邻的刷84基本相等地间隔开。例如，在示范实施例中，相应的刷84定位在大约12点钟、3点钟、6点钟、9点钟的位置处。备选地，固定密封环56可包括允许自洁面密封件52如在本文中所述地操作的任意数量的刷84。在示范实施例中，刷84沿着从固定密封环56的中心轴线延伸的径向线。备选地，刷84可相对于相应的径向线倾斜。直线刷84优选地在延伸至密封件内径ID之前终止以用于向内密封，或在延伸至密封件外径OD之前终止以用于向外密封，以有助于阻止工艺流体泄漏。
图6是用于与图1所示的蒸汽涡轮发动机10一起使用的备选示范自洁流体动力面密封件52的示意剖面图。如果元件的功能相同，那么它们与图3中相同地标号。在示范实施例中，面密封件52包括与轴14的中心线轴线24同心且围绕其延伸的旋转密封环54、固定密封环56、和密封外罩58。旋转密封环54和固定密封环56共同形成初级密封件55。
在示范实施例中，旋转密封环54与轴14一体地形成并且能够与其一起旋转。备选地，旋转密封环54可形成为单独部分并机械地附连至轴14。旋转密封环54通常为盘形并包括轴向面对的第一初级密封表面60，该第一初级密封表面60包括至少一个刷84。
固定密封环56为大体盘形并且具有径向延伸的表面，该径向延伸的表面限定轴向面对的第二初级密封表面74，第二初级密封表面74包括形成于其中的通道或凹槽61。通道或凹槽61在旋转密封环54与固定密封环56之间引导工艺流体(例如蒸汽40)，因此形成了大体为大约0.002英寸厚或更少的工艺流体膜层。备选地或此外，通道或凹槽61可形成在旋转密封环初级面中。在备选实施例中，可使用延伸穿过固定密封环56的孔口94，以在第一初级密封表面60与第二初级密封表面74之间给送上游工艺流体(例如蒸汽40)。第二初级密封表面74以与第一初级密封表面60面对面匹配的关系靠着第一密封构件54定位。第一和第二初级密封表面60和74分别形成用于工艺流体(例如蒸汽40)的迂回或曲折流路。
在示范实施例中，次级密封件82定位在固定密封环56与密封外罩58之间。次级密封件82有助于阻止固定密封环56与密封外罩58之间的泄漏，并且允许固定密封环56轴向地滑动以追随轴14的由于热膨胀/收缩或反向推力的沿轴向方向的平移。
在示范实施例中，一个或更多个偏置构件70(例如弹簧)在密封外罩58上的弹簧座64之间延伸，并且安装在附连至固定密封环56的杆96上。偏置构件70将固定密封环56离开旋转密封环54地偏置。杆96也操作成阻止固定密封环56的旋转。备选地，偏置构件70可构造为将固定密封环56向旋转密封环54偏置。
在示范实施例中，在没有压力或低压力负载的情况下，偏置构件70将固定密封环56离开旋转密封环54地偏置。因此，面密封件52处于打开位置。在压力在涡轮发动机10内积累时，从固定密封环56延伸的吸气部件98和旋转密封环54的外表面100协作以产生压降，该压降有助于将固定密封环56向旋转密封环54拉，因此在加载情况下形成密封。吸气设计的优点为其允许密封面在无负载情况下分离，以避免密封面摩擦。
在本文中描述的设备和系统通过提供自洁密封组件而有助于改善旋转机械性能，该自洁密封组件显著降低了旋转机械内的工艺流体泄漏。具体地，描述了包括多个直线刷的自洁流体动力面密封件。该直线刷提供了面密封环的流体动力特征的清洗，诸如在工艺流体在密封环之间沉积碎片和/或污染物时，该面密封件可保持其密封能力。因此，与不具有自洁特征的已知流体动力面密封件对比，在本文中描述的设备和系统有助于降低大直径面密封件的维护时间并且有助于降低来自旋转机械的工艺流体泄漏。
在本文中描述的方法和系统不限于在本文中描述的具体实施例。例如，各个系统的构件和/或各个方法的步骤可与在本文中描述的其他构件和/或步骤独立地且单独地使用和/或实施。此外，各个构件和/或步骤也可与其他组件和方法而使用和/或实施。
尽管已经就各种具体实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，本发明可在进行本公开的精神和范畴内的修改的情况下实施。
Claims (19)
1.一种用于与旋转机械一起使用的流体动力面密封环，所述面密封环包括：
第一面密封环，其包括径向延伸的密封面；和
多个刷，其联接至所述径向延伸的密封面，所述多个刷各自包括从所述径向延伸的密封面离开地延伸的多个柔性元件，所述多个刷中的至少一个刷与所述多个刷中的剩余的刷周向地间隔开。
2.根据权利要求1所述的面密封环，其特征在于，所述径向延伸的密封面是平滑的。
3.根据权利要求1所述的面密封环，其特征在于，所述径向延伸的密封面具有限定在其中的至少一个流体动力特征。
4.根据权利要求1所述的面密封环，其特征在于，所述第一面密封环具有穿过其限定的至少一个对齐槽道，所述至少一个对齐槽道构造为与密封外罩的相应的对齐部件可滑动地联接。
5.根据权利要求1所述的面密封环，其特征在于，所述多个柔性元件中每一个均包括刚毛。
6.根据权利要求5所述的面密封环，其特征在于，所述刚毛由金属合金制成。
7.根据权利要求1所述的面密封环，其特征在于，所述多个刷中的至少一个刷包括联接至所述第一面密封环的保持装置，所述多个刷中的所述至少一个刷的所述多个柔性元件中的各个柔性元件包括连接至所述保持装置的第一端和从所述保持装置延伸以接触第二面密封环的第二端，所述第二面密封环包括限定在其中的至少一个流体动力特征。
8.根据权利要求7所述的面密封环，其特征在于，所述多个柔性元件中的各个柔性元件的所述第二端接触所述第二面密封环，以从所述至少一个流体动力特征移除异物。
9.一种旋转机械，包括：
壳体；
可旋转轴，其限定中心线轴线；和
密封系统，其包括：
第一面密封环，其包括第一初级径向密封表面，所述第一面密封环联接至所述可旋转轴；
第二面密封环，其包括第二初级径向密封表面；
多个刷，其联接至所述第一初级径向密封表面和所述第二初级径向密封表面中的至少一个，所述多个刷各自包括多个柔性元件，所述多个刷中的至少一个刷与所述多个刷中的剩余的刷周向地间隔开；和
密封外罩，其连接至所述第二面密封环并且能够与其一起移动。
10.根据权利要求9所述的旋转机械，其特征在于，所述密封系统还包括偏置环，所述偏置环联接在所述密封外罩与所述第二面密封环之间。
11.根据权利要求10所述的旋转机械，其特征在于，所述偏置环构造为轴向地沿所述中心线轴线从所述第一面密封环离开地偏置所述第二面密封环。
12.根据权利要求9所述的旋转机械，其特征在于，所述密封系统还包括联接至所述第二面密封环的偏置环。
13.根据权利要求9所述的旋转机械，其特征在于，所述密封外罩包括定位在所述密封外罩与所述壳体之间的次级密封件。
14.根据权利要求9所述的旋转机械，其特征在于，所述密封外罩包括至少一个径向向内延伸的对齐部件。
15.根据权利要求14所述的旋转机械，其特征在于，所述第一面密封环和所述第二面密封环中的各个包括穿过其限定的至少一个对齐槽道，所述至少一个对齐槽道构造为可滑动地联接至所述至少一个对齐部件。
16.根据权利要求9所述的旋转机械，其特征在于，所述第二面密封环包括吸气部件，所述吸气部件构造为与所述第一面密封环的外径向表面协作以产生压降，所述压降有助于向所述第一面密封环拉所述第二面密封环。
17.根据权利要求9所述的旋转机械，其特征在于，所述多个刷中的至少一个刷包括保持装置，所述保持装置联接至所述第一面密封环和所述第二面密封环中的至少一个，所述多个刷中的所述至少一个刷的所述多个柔性元件中的各个柔性元件包括联接至所述保持装置的第一端和从所述保持装置延伸的第二端。
18.一种组装密封系统的方法，所述方法包括：
将密封外罩联接至旋转机械的壳体的内表面；
将包括第一初级径向密封表面的第一面密封环联接至所述旋转机械的可旋转轴；
相对于所述第一面密封环同心地可松开地联接包括第二初级径向密封表面的第二面密封环；和
将多个刷联接至所述第一初级径向密封表面和所述初级径向密封表面中的至少一个，所述多个刷各自包括多个柔性元件，所述多个刷中的至少一个刷与所述多个刷中的剩余的刷周向地间隔开。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述多个刷中的至少一个刷包括保持装置，所述保持装置联接至所述第一面密封环和所述第二面密封环中的至少一个，所述多个刷中的所述至少一个刷的所述多个柔性元件中的各个柔性元件包括联接至所述保持装置的第一端和从所述保持装置延伸的第二端，其中，所述多个刷中的所述至少一个刷的所述多个柔性元件中的各个柔性元件的第二端构造为接触所述第一面密封环和所述第二面密封环中的另一个。
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