CN105370181B - 一种舱门密封系统及应用其的潮汐能发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舱门密封系统，包括密封件，所述密封件包括变形气囊，所述变形气囊底部设有保持座，顶部设有密封唇，所述变形气囊充气膨胀时，所述密封唇被顶起并形成静密封。本发明还提供了应用该密封系统的潮汐能发电机组。本发明的密封系统密封可靠、便于维护、寿命长、成本低，为常需要定期维护并且放置在水下的机构尤其是潮汐能发电机组的维护舱门提供了一种成本低且便于操作的密封方案。

Description

一种舱门密封系统及应用其的潮汐能发电机组

技术领域

本发明涉及潮汐能发电机组技术领域，特别是涉及一种舱门密封系统及应用其的潮汐能发电机组。

背景技术

随着海洋开发活动的深入，潮汐能发电技术得到广泛应用。潮汐能发电机组的密封是需要解决的关键性问题，尤其是潮汐能发电机组的维护舱门的密封系统的设计，其性能的好坏直接影响到潮汐能发电机组能否正常工作，甚至直接影响到机组的安全和寿命。

目前，潮汐能发电机组一般布置在海平面下20米至30米的水深，而机组维护舱门的密封方式多采用"O"型圈的密封方式，它是在维护舱门的法兰面上开一条矩形槽，然后将"O"型圈放置在矩形槽内，最后通过螺栓将维护舱门的法兰与过渡舱门的法兰压紧，此种密封方法虽然方便简单，但此种密封结构有如下缺点：

①维护舱门一般需要每半年就打开维护一次，由于"O"型圈密封方式螺栓均外露在海水里面，再由于"O"型圈二次压紧后不能保证回弹量，因此对潮汐能发电机组进行半年维护时需要将"O"型圈和连接螺栓进行全部更换，维护费用较高。

②"O"型圈的密封方式对维护舱门和过渡舱的法兰平面度要求较高，增加了维护舱门和过渡舱门的加工成本。

③"O"型圈的密封方式没有泄露报警功能，不能及时了解潮汐能发电机组机舱内部是否出现泄漏情况。

由此可见，上述现有的密封装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种密封可靠、便于维护、寿命长、成本低的新的潮汐能发电机组维护舱门密封系统，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种舱门密封系统及应用其的潮汐能发电机组，所述舱门密封系统密封可靠、便于维护、寿命长、成本低，从而克服现有的密封装置维护不便、性能易受影响，使用寿命短、更换费用高的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种舱门密封系统，包括密封件，所述密封件包括变形气囊，所述变形气囊底部设有保持座，顶部设有密封唇，所述变形气囊充气膨胀时，所述密封唇被顶起并形成静密封。

作为进一步地改进，还包括用于给所述变形气囊充气的加压装置。

所述加压装置包括气包、与气包连通的供气总管，以及分别连接所述供气总管与变形气囊的两条输气支管。

所述气包与供气总管之间还设有过滤单元。

所述输气支管上设有单向阀和/或截止阀。

所述输气支管上设有泄压单元。

所述供气总管及输气支管上均设有压力传感器，所述密封系统还包括连接所述压力传感器的监控报警器。

所述密封件由丁腈橡胶材料一体化制成。

一种潮汐能发电机组，包括维护舱门和过渡舱门，所述维护舱门和过渡舱门之间安装有所述的舱门密封系统。

作为进一步地改进，所述密封件嵌入式安装在所述过渡舱门上开设的安装槽内，所述安装槽下部为匹配所述保持座的卡合槽。

由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

(1)由于采用了变形气囊充气膨胀顶起密封唇，易于控制密封唇与舱门之间的接触压力，形成良好的可调节、易维护的静密封。

(2)由于设置有两条输气支管，可实现同时对密封件进行加压，防止由于气动元件的损坏或管路堵塞某一条加压通路造成系统失效。

(3)由于设置有泄压单元，能够实现过压保护功能，当系统压力高于一定预设值时，泄压单元能够及时泄压，避免系统压力过高而使系统管路爆裂。

(4)由于设置有与压力传感器连接的监控报警器，可根据压力值的变化情况监测到密封件是否有泄露，实现及时报警，具有较高的可靠性。

(5)由于密封件采用NBR(丁腈橡胶)材料生产制造而成，有着良好的耐腐蚀性和延展性能。

(6)由于密封件底部的保持座卡合在安装槽内下部，防止变形气囊鼓气时位置不稳，产生移动，从而影响密封效果。

(7)综上，本发明的舱门密封系统密封可靠、便于维护、寿命长、成本低，为常需要定期维护并且放置在水下的机构尤其是潮汐能发电机组维护舱门提供了一种成本低且便于操作的密封方案。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是密封件结构示意图。

图2A、2B是密封件的安装示意图。

图3是本发明的舱门密封系统应用于潮汐能发电机组的整体结构示意图。

图中：1：密封件，1-1：保持座，1-2：气腔，1-3：变形气囊，1-4：密封唇，2：维护舱门，3：过渡舱门，3-1：密封件安装槽，4：气包，5：过滤单元，6：单向阀，7：压力传感器，8：截止阀，9：泄压单元。

具体实施方式

本发明提供一种舱门密封系统及应用该密封系统的潮汐能发电机组，所述密封系统密封可靠、便于维护、寿命长、成本低，为常需要定期维护并且放置在水下的机构尤其是潮汐能发电机组的维护舱门提供了一种成本低且便于操作的密封方案。

请参阅图1所示，本发明的舱门密封系统，包括密封件，所述密封件包括变形气囊1-3，所述变形气囊1-3底部设有保持座1-1，顶部设有密封唇1-4，所述变形气囊1-3的气腔1-2充气膨胀时，所述密封唇1-4被顶起并形成静密封。由于采用了变形气囊1-3充气膨胀顶起密封唇，易于控制密封唇1-4与舱门之间的接触压力，形成良好的可调节、易维护的静密封。

请配合参阅图3所示，本发明的舱门密封系统还包括用于给所述变形气囊1-3充气的加压装置。所述加压装置包括气包4、与气包4连通的供气总管，以及分别连接所述供气总管与变形气囊1-3的两条输气支管。由于设置有两条输气支管，可实现两条支路同时对密封件1进行加压，防止由于气动元件的损坏或管路堵塞某一条加压通路造成系统失效。

进一步地，所述气包4与供气总管之间还设有过滤单元5，过滤单元5能够将从气包4中释放出的气体进行过滤后流入系统中。

所述供气总管与输气支管上均设有单向阀6，所述输气支管上设有截止阀8。输气支管上还设有泄压单元9，泄压单元9能够实现过压保护功能，当系统压力高于一定预设值时，泄压单元9能够及时泄压，避免系统压力过高而使系统管路爆裂。

此外，系统在不同的回路节点中设置有压力传感器7，图3中所示所述供气总管及输气支管上均设有压力传感器7，系统根据密封件1回路节点中压力值的持续变化可监测到密封件1是否有泄露，因此，可进一步设置连接所述压力传感器7的监控报警器(图中未示出)，实现及时报警。

本发明的舱门密封系统可应用于潮汐能发电机组，具体地，请配合参阅图2A、2B及图3所示，上述的舱门密封系统安装在潮汐能发电机组的维护舱门2和过渡舱门3之间。安装时，所述密封件1嵌入式安装在所述过渡舱门3上开设的安装槽3-1内。所述安装槽3-1下部为匹配所述保持座1-1的卡合槽。优选地，密封件1由NBR(丁腈橡胶)材料生产制造而成，有着良好的耐腐蚀性和延展性能，密封件1的保持座1-1可由实心的NBR材料整体模压成型，整个密封件1也可一体化成型。安装后，整个密封件1能够安全稳固地与过渡舱门3连接在一起。

实施时，安装和调试潮汐能发电机组维护舱门密封系统，可按照如下步骤进行：

①清理过渡舱门3的密封件安装槽3-1，清除加工毛刺，锐边要倒钝。

②保持密封件1的变形气囊1-3处于未充气状态，将密封件1的保持座1-1安装到过渡舱门3的密封件安装槽3-1中，保证安装平整，无重叠和过度拉伸等情况，安装好后状态见图2B。

③合上维护舱门2，启动加压装置，加压装置会将气包4中的气体通过过滤单元5、单向阀6、截止阀8冲入到密封件1的气腔1-2中，密封件1的气腔1-2得到气压后会带动变形气囊1-3膨胀，最终会使密封件1的密封唇1-4与维护舱门2的法兰压紧，形成强有力的静密封，如图3所示。可安全可靠的防止海水进入到潮汐能发电机组的机舱中去。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种舱门密封系统，其特征在于，包括密封件，所述密封件包括变形气囊，所述变形气囊底部设有保持座，顶部设有密封唇，所述变形气囊充气膨胀时，所述密封唇被顶起并形成静密封；

所述密封系统还包括用于给所述变形气囊充气的加压装置，所述加压装置包括气包、与气包连通的供气总管，以及分别连接所述供气总管与变形气囊的两条输气支管，所述气包与供气总管之间设有过滤单元，所述供气总管和两条所述输气支管上均设有单向阀及压力传感器，所述两条输气支管上还均设有截止阀，所述密封系统还包括泄压单元，所述两条输气支管分别与所述泄压单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种舱门密封系统，其特征在于，所述密封系统还包括连接所述压力传感器的监控报警器。

3.根据权利要求1所述的一种舱门密封系统，其特征在于，所述密封件由丁腈橡胶材料一体化制成。

4.一种潮汐能发电机组，包括维护舱门和过渡舱门，其特征在于，所述维护舱门和过渡舱门之间安装有权利要求1-3中任一项所述的舱门密封系统。

5.根据权利要求4所述的一种潮汐能发电机组，其特征在于，所述密封件嵌入式安装在所述过渡舱门上开设的安装槽内，所述安装槽下部为匹配所述保持座的卡合槽。