CN117027966B - 用于减少轴端汽封漏气量的u型齿扰流汽封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，第一种装置包括汽封主体、U形汽封齿和汽封高齿，汽封主体和主轴之间设有汽封高齿，汽封高齿沿着汽封主体的轴向均匀分布，相邻两个汽封高齿之间均匀设有U形汽封齿，U形汽封齿根据不同工况改变结构参数。本发明在转子受热膨胀产生轴向位移时，仍能保持多个U形汽封齿与凸台配合，形成多个节流过程，减少整体漏气量。第二种装置包括汽封主体、汽封齿和汽封开孔，汽封主体和主轴之间设有汽封齿，汽封齿沿着汽封主体的轴向均匀分布，汽封开孔位于主漏气进气口处第一个汽封齿之后。本发明在汽封开孔引入开孔阻力进气，增加主漏气入口处涡流混乱程度，从而阻碍主漏气流过汽封。

Description

用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置

技术领域

本发明涉及汽封技术领域，特别涉及一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置。

背景技术

迷宫式密封广泛应用于各种类型的流体流动机械，如蒸汽轮机、燃气轮机和压缩机。迷宫式密封能够减少两个非接触元件之间的工作介质泄漏。迷宫式密封对高功率发电机的效率有特别的影响。

对于现有的汽封，低齿部位常因轴向位移产生掉台现象导致漏气量增加。提高密封可靠性依靠增加低齿的数量，或者换为形状更为复杂的齿型。以上这两者受到空间、成本的限制已经无法有效进一步减小汽封泄漏。

目前提出的一些结构减少了轴向移动产生的漏气量增加，但加工和维修成本有所增加。例如专利202110227226.5公布了一种在主轴上设置轴流式形状的齿来阻止气体泄漏，但轴流式形状极为复杂，在不到1毫米的尺寸中设置复杂的曲面难以加工，其气体碰撞也会增加汽轮机的流体激振力。或者将一些短齿换为刷式密封，在产生轴向位移后仍然可以保证密封效果，但接触式密封磨损严重，缩短了整体寿命，需要定期更换，增加了运行维护成本。

在控制成本的大前提下，改善汽封结构来减少泄漏以及汽封寿命是行业一直关注的重点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，通过在汽封主体和主轴之间设有汽封高齿，相邻两个汽封高齿之间均匀设有U形汽封齿，从而确保主轴在轴向移动后仍然有汽封齿与主轴的凸台形成密封，减少主轴轴向移动发生掉台引起的漏气量增加，提高密封可靠性；或者在主漏气进气口处第一个汽封齿之后设置汽封开孔，利用位于汽封主体和主轴在高压侧汽封处的汽封开孔，引入相反流向的气体，通过开孔阻力进气来扰乱主漏气泄漏的主要气流，从而提高密封阻尼，减小了整体的漏风量，保证了密封的可靠性。

本发明提供了一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，其包括汽封主体、U形汽封齿和汽封高齿。所述汽封主体和主轴之间设有汽封高齿，所述汽封高齿沿着所述汽封主体的轴向均匀分布，相邻两个汽封高齿之间均匀设有U形汽封齿。相邻两个汽封高齿之间U形汽封齿的数量N根据主轴上凸台宽度D和凸台之间的距离d确定，当凸台宽度D和凸台之间的距离d之和小于1/4的汽封主体宽度时，则U形汽封齿的数量N取2，当凸台宽度D和凸台之间的距离d之和大于或者等于1/4的汽封主体宽度时，则U形汽封齿的数量N取3。

所述U形汽封齿的齿距的表达式为：

其中，D为主轴的凸台宽度，d为主轴上凸台之间的距离，h为凸台的高度，N为相邻两个汽封高齿之间U形汽封齿的数量。

当主轴上存在主漏气时，所述U形汽封齿和所述汽封高齿在主轴上产生的湍流长度L的表达式为：

其中，为压力运动系数比，μ为气体介质粘度，l为湍流长度，r为汽轮机轴的半径。

根据比例系数k和余量S之间的关系，对U形汽封齿的数量N进行修正，具体修成过程为：

若比例系数k≤S时，则U形汽封齿的数量N减1，并重新获得U形汽封齿的齿距；若S<比例系数时，则U形汽封齿的数量N不变；若比例系数/>时，则U形汽封齿的数量N加1，并重新获得U形汽封齿的齿距。

可优选的是，所述U形汽封齿的开口距离在3-5mm之间。

可优选的是，当汽封主体和主轴之间的压强在10个大气压以下且主轴的转速低于5000r/min时，则压力运动系数比取1.2；当汽封主体和主轴之间的压强超过10个大气压或者主轴的转速超过5000r/min时，则压力运动系数比/>取1.5。

可优选的是，所述比例系数k根据U形汽封齿的齿距和湍流长度L得到.

可优选的是，所述比例系数k的初始值大于1。

可优选的是，所述余量S跟汽封主体和主轴之间的压强有关，当汽封主体和主轴之间的压强低于10个大气压时，则余量S取1.1，当汽封主体和主轴之间的压强高于10个大气压时，则压强每提高10个大气压，余量S提高0.1。

本发明的另外一方面，提供一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，其包括汽封主体、汽封齿和汽封开孔。所述汽封主体和主轴之间设有汽封齿，所述汽封齿沿着所述汽封主体的轴向均匀分布，所述汽封开孔垂直于所述汽封主体的上表面，所述汽封开孔位于主漏气进气口处第一个汽封齿之后，所述汽封开孔的直径小于相邻两个汽封齿之间的齿间距；

所述汽封开孔的直径的表达式为：

D＝1.3+JPR

其中，J为第一比例系数，P为汽封位置的工作环境压力，R为汽封入口气体压力和出口气体压力的压比；

所述汽封开孔的数量的表达式为：

n＝KF

其中，K为第二比例系数，F为主轴转速。

可优选的是，所述汽封齿与水平面的夹角位于140°至145°之间。

可优选的是，第二比例系数K的取值过程为：当主轴转速在1-10000转之间时，第二比例系数K取10-75；当主轴转速在10000-20000转之间时，第二比例系数K取75-200；当主轴转速为1时，第二比例系数K取10，当主轴转速为10000时，第二比例系数K取75，当主轴转速为20000时，第二比例系数K取200。

可优选的是，第一比例系数J的取值表达式如下：

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明通过开孔引入阻力气体，来增加密封效果，此方法不需要额外提供动力，也比增加几何形状复杂度如齿数量，凸台数量等，更容易加工。

2.本发明通过将原有汽封低齿改为U形齿，工作时主漏气在凸台上方形成多个节流过程，减小了整体的漏风量。

3.本发明在转子热膨胀产生轴向位移后仍能保持至少三个低齿在凸台上方，避免了原有汽封因轴向移动产生掉台而导致的漏气量上升，保证了密封的可靠性。

4.本发明U齿几何线条平直，制作工艺简单，只需要轧制弯折即可成型，并且几何参数更改容易，大幅缩减了制作成本。

5.本发明利用fluent有限元分析软件对汽封内部流场模拟仿真，在保证汽封腔内能充分发展涡流的前提下增加U形齿数量和控制U形齿齿距，使得节流过程多，并且能量耗散程度高，最终降低整体的泄漏量。此方法不需要额外更改汽轮机轴端的几何构造，适应性更广。相较于大部分现有汽封以及新型改进汽封，本发明汽封结构对原有系统稳定性干扰较小。

附图说明

图1为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一装置的结构图；

图2为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一装置的剖视图；

图3a为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一对比汽封在转子轴向移动前流场示意图；

图3b为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一装置在转子轴向移动前流场示意图；

图4a为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一对比汽封在转子轴向移动后流场示意图；

图4b为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一装置在转子轴向移动后流场示意图；

图5为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第一装置的结构尺寸选取流程图；

图6为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第二装置的结构图；

图7为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第二装置的剖视图；

图8a为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第二对比汽封的流线示意图；

图8b为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第二装置的流线示意图；

图9为本发明用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置中第二装置的结构尺寸选取流程图。

主要附图标记：

汽封主体1，U形汽封齿2，汽封高齿3，主轴4，汽封齿5，汽封开孔6，开孔阻力进气7，主漏气8。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，可安装于蒸汽轮机、燃气轮机轴端，如图1和图2所示，包括汽封主体1、U形汽封齿2和汽封高齿3。这种结构装置加工容易，成本低，不改变汽轮机汽封的动力特性，而且解决了轴端因掉台汽封漏气升高问题。

汽封主体1和主轴4之间设有汽封高齿3，汽封高齿3沿着汽封主体1的轴向均匀分布，相邻两个汽封高齿3之间均匀设有U形汽封齿2，U形汽封齿2制作工艺简单，可以根据不同工况改变结构特征参数。U形汽封齿2位于两个汽封高齿3中间，设置多道密封，当汽轮机工作运行时，汽轮机受热膨胀，轴向产生位移，多道U形汽封齿2与主轴4上的凸台配合始终能保持三个U形汽封齿2在主轴4上的上方，形成密封，避免了因轴向移动产生的掉台现象而使泄漏量增加的现象，使得密封更加可靠。

如图5所示，相邻两个汽封高齿3之间U形汽封齿2的数量N根据主轴4上凸台宽度D和凸台之间的距离d确定，当凸台宽度D和凸台之间的距离d之和小于1/4的汽封主体1的宽度时，则U形汽封齿2的数量N取2，当凸台宽度D和凸台之间的距离d之和大于或者等于1/4的汽封主体1的宽度时，则U形汽封齿2的数量N取3。

根据U形汽封齿2的数量N和齿距J选择结构强度较大的低齿处在汽封主体上开槽，轧制U形汽封齿2，并镶嵌在汽封主体1上。具体而言，U形汽封齿2的齿距以及U形汽封齿2的数量都因环境因素改变而改变，先确定安装汽封位置主轴4的凸台宽度D，凸台之间的距离d和凸台的高度h，U形汽封齿2的齿距的表达式为：

其中，D为主轴4的凸台宽度，d为主轴4上凸台之间的距离，h为凸台的高度，N为相邻两个汽封高齿3之间U形汽封齿2的数量。

U形汽封齿2的开口距离小于主轴4上凸台宽度1/3，即U形汽封齿2的开口距离在3-5mm之间，开口距离过大则在汽封高齿3间设置的密封道数少，不能有效的防止轴向移动引起的掉台；过小则导致涡流在汽封腔内发展不完全，能量耗散程度低，并且加工空间小，增加制造成本。

由于U形汽封齿2与主轴4的间隙较小且转子转速较快虽然在汽封内部是高马赫数、高雷诺数的流动，惯性力占主导，但仍不能忽略粘性力对流动的影响，而转子的运动又引起了流体的惯性力增加进而对流动产生影响。汽封内主漏气8的道路曲折，使得内部湍流变得非常复杂，通过有限元分析软件对汽封内流场进行数值计算，主要影响流场的参数是密封的压强P与转子转速r。

因此当主轴4上存在主漏气8时，U形汽封齿2和汽封高齿3在主轴4上产生的湍流长度L的表达式为：

其中，为压力运动系数比，μ为气体介质粘度，当介质为蒸汽时可以取常数1.7894×10^-5kg/(m·s)，l为湍流长度，r为汽轮机轴的半径。

具体而言，当汽封主体1和主轴4之间的压强在10个大气压以下且主轴4的转速低于5000r/min时，则压力运动系数比取1.2；当汽封主体1和主轴4之间的压强超过10个大气压或者主轴4的转速超过5000r/min时，则压力运动系数比/>取1.5。

进一步的，比例系数k根据U形汽封齿2的齿距J和湍流长度L得到，为使汽封腔内流动为充分发展的涡流，比例系数k的初始值大于1，k值过小应减少U形汽封齿2的数量，防止U形汽封齿2过密，若k值过大则可考虑多设置U形汽封齿2，提升密封效果。根据比例系数k和余量S之间的关系，对U形汽封齿2的数量N进行修正，具体修成过程为：

若比例系数k≤S时，则U形汽封齿2的数量N减1，并重新获得U形汽封齿2的齿距；若S<比例系数时，则U形汽封齿2的数量N不变；若比例系数/>时，则U形汽封齿2的数量N加1，并重新获得U形汽封齿2的齿距。

进一步的，余量S跟汽封主体1和主轴4之间的压强有关，当汽封主体1和主轴4之间的压强低于10个大气压时，则余量S取1.1，当汽封主体1和主轴4之间的压强高于10个大气压时，则压强每提高10个大气压，余量S提高0.1。

本发明的第二方面，一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，涉及旋转机械汽封结构，可安装于蒸汽轮机、燃气轮机轴端。如图6和图9所示，具体包括汽封主体1、汽封齿5和汽封开孔6。

汽封主体1和主轴4之间设有汽封齿5，汽封齿5沿着汽封主体1的轴向均匀分布，汽封开孔6垂直于汽封主体1的上表面，汽封开孔6位于主漏气8的进气口处第一个汽封齿5之后。

如图7所示，在本装置工作的环境中，汽封齿5向进气口方向倾斜，汽封进口第一个汽封齿5的压降最大，对整个汽封的密封作用最重要，当汽轮机工作运行时，高压侧气体从汽封开孔6进入，主漏气8以及开孔阻力进气7这两股气流在第一个汽封齿5下方汇合，汇合时开孔阻力进气7方向与主漏气8方向相反，增加入口处涡流混乱程度，主漏气8占主导但受到开孔阻力进气7的削弱，使得最终泄漏量减少；汽封开孔6的位置，因第一个汽封齿5两侧压强差最大，同样汽封开孔6选取该位置能最大化减小泄漏，当出入口压比越大，汽封开孔6面积可以进一步提升，可以通过增加汽封开孔6数量或者长度不等的直槽口。本发明装置容易加工，成本低，汽轮机汽封的动力特性改变较小，减少了轴端汽封漏气问题。

在泄漏过程中，开孔阻力进气7在汽封腔内形成湍流大涡，进而耗散动能，减少气体由压力向着动能转化。在通常情况下耗散越多，转为为内能越多，汽封的密封性能就越好，汽封齿5可以通过其与入口流速相反的汽封开孔6，形成大涡耗散，增加压力能向动能的转化，但也有一定局限，斜齿由于几何形状形成大窝占据腔内体积不大。本发明通过设汽封开孔6，进一步增加入口处的湍流程度，且在第一个腔室内形成的顺时针大涡速度更快，占据腔室体积更大，耗散进一步增强，对减少泄漏量更为敏感。

汽封开孔6的直径小于相邻两个汽封齿5之间的齿间距，具体而言，汽封齿5与水平面的夹角位于140°至145°之间，角度过大则削弱汽封开孔6阻力进气的速度，角度过小会导致主漏气8与汽封开孔6进气的相互抵消作用减弱。

如图9所示，汽封开孔6的大小与直径因工作环境不同而异，汽封开孔6的直径与汽封两侧工作压力，以及主轴4的转速相关，当密封压力提升，汽封开孔6放入直径因增加，主轴4的转速越高，汽封周向数量因增加，汽封开孔6的直径的表达式为：

D＝1.3+JPR

其中，J为第一比例系数，第一比例系数J的取值表达式为：

当密封压强在1-2大气压以下时，则第一比例系数J取1/75；当密封压强在2-5大气压之间时，则第一比例系数J取1/60，P为汽封位置的工作环境压力，R为汽封入口气体压力和出口气体压力的压比。

汽封开孔6的数量的表达式为：

n＝KF

其中，K为第二比例系数，当主轴4的转速在1-10000转之间时，第二比例系数K利用插值法在10-75之间选取；当主轴4的转速在10000-20000转之间时，第二比例系数K利用插值法在75-200之间选取，F为主轴4的转速；当主轴转速为1时，第二比例系数K取10，当主轴转速为10000时，第二比例系数K取75，当主轴转速为20000时，第二比例系数K取200。

汽封开孔6的数量以及汽封开孔6的直径都会对泄漏产生影响，汽封开孔6结构简单，直径3mm左右，可直接用铣床加工而成，成本低。当汽轮机压比提升，进出口压力差增加后，对应汽封开孔6的数量可以增加，或者进一步增加进口气体面积。

汽封开孔6设置在进气口第一个汽封齿5后效果最明显，因为第一个汽封齿5的压降最大，所起到的节流效果最明显。当出入口压比越大时，开孔面积可以进一步提升，可以通过增加孔数量或者截面积。

以下结合实施例对本发明一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置做进一步描述：

实施例1：

本实施例将第一种U型齿扰流汽封装置应用在在600MW汽轮机中470mm的主轴4上，该汽轮机的转速为3000转/分，密封气压为0.6Mpa，汽轮机高压缸轴端汽封安装如图2所示，两个汽封高齿3中间设置三个均匀布置的U形汽封齿2，根据U形汽封齿2的数量N和齿距J的计算表达式可得U形汽封齿2的齿距为3mm，通过fluent有限元仿真软件计算汽封内流场状态以及泄漏量，在转子热膨胀前后，其密封效果均优于现有汽封，具体分析结果如下：

具有U形汽封齿2的汽封与第一对比汽封在汽轮机刚开始运行时，转子还未产生轴向位移，U形汽封齿2位于主轴4的凸台中部，流场速度矢量对比如下：

如图3a所示，第一对比汽封正常状态工作时，与其他部位相比汽封齿与主轴的间隙小，因此在这些间隙处出现射流现象。主漏气8的气流通过凸台与低齿间隙，压力快速下降，流通间隙小，形成机械节流效应，由于高齿与主轴4的间隙较低，主漏气8斜向下流动，撞击高齿后气流减速并转向，上部流体沿着汽封齿向上运动，在高齿左腔内形成两个强度大的涡流。下部的流体经过高齿与主轴4的间隙继续前进，在凸台拐角处再次撞击转向并在短齿前再次形成强烈的涡流。涡流的发展与涡流与壁面冲击、摩擦促使气流能量耗散，泄漏量维持在一个正常水平。

如图3b所示，U形汽封齿2汽封在总体的流场趋势上与第一对比汽封相似，在汽封高齿3的左右两侧空腔中各有一个U形汽封齿2将空间分割，使得汽封高齿3在左右两端多发展出一个强度较弱的涡流。并且在凸台上方，U形汽封齿2构成了多道密封，形成涡流数量比第一对比汽封多，增加了节流过程，减少了整体泄漏。

汽轮机运行过程中，转子受热膨胀产生轴向位移，具有U形汽封齿2的汽封与第一对比汽封流场速度矢量对比如下：

如图4a所示，主漏气8的气流通过凸台与低齿间隙，压力快速下降，流通间隙小，形成机械节流效应，主漏气8斜向下流动，由于转子产生轴向位移，在高齿左腔有效容积降低后形成两个不能完全发展的涡流。下部的流体经过高齿与轴间隙继续前进，在凸台拐角处撞击转向并在短齿前形成较为强烈的涡流。

如图4b所示，与第一对比汽封相比，第一对比汽封仅有一个低齿能与凸台保持密封间隙，节流过程少，一个凸台上方仅形成一个完全发展的涡流，而具有U形汽封齿2的汽封的U形汽封齿2在轴向移动后仍有至少三个U形汽封齿2在凸台上方，形成多个涡流，促使能量耗散程度高，保证了密封的可靠性。

将原有汽封低齿改为U形汽封齿2，工作时主漏气8在凸台上方形成多个节流过程，减小了整体的漏风量。在转子热膨胀产生轴向位移后，仍然能保证至少三个U形汽封齿2在凸台上方形成密封，避免了原有汽封因产生掉台而导致的漏气量上升，保证了密封的可靠性。U形汽封齿2结构曲线平直，可直接轧制折弯制成，汽封主体1开槽后镶嵌即可，成本极低。在不同汽轮机凸台宽度不同，对应U形汽封齿2的数量可以调整，利用fluent有限元分析软件对汽封内部流场模拟仿真，在保证汽封腔内能充分发展涡流的前提下增加U形汽封齿2的数量和控制U形汽封齿2的齿距，使得节流过程多，并且能量耗散程度高，最终降低整体的泄漏量。不需要额外更改汽轮机轴端的几何构造，适应性更广。

实施例2：

本实施例将第二种U型齿扰流汽封装置应用在在600MW汽轮机的主轴4上，该汽轮机的汽封入口气体压力和出口气体压力的压比为2，转速为3000转/分，汽轮机高压缸轴端汽封安装如图6所示，为了进一步加大进气量，根据汽封开孔6的数量n的计算公式，在汽封主体1的周向均匀设置40个汽封开孔6，为了更多的引入与主漏气8相反的进气，提高截面直径，汽封开孔6的形状由圆改成直槽口来引入开孔进阻力气7，增加截面积后，整个装置的汽封效果更好。具体分析结果如下：

由于汽封入口气体压力和出口气体压力的压比为2，出口压力0.1MPa，具有汽封开孔6的汽封与第二对比汽封在入口处流场速度矢量对比如下：

如图8a所示，现有技术汽封的主漏气8经过多个汽封齿5下方的间隙时，除了多个汽封齿5逐级阻碍流动，主漏气8在底部速度最大，泄漏到左侧出口，在每个腔室内形成的涡都较小，耗散不充分。

如图8b所示，汽封开孔6引入开孔阻力进气7，其经过汽封开孔6后受倾斜的汽封齿5引导，使开孔阻力进气7在底部与主漏气8汇合，主漏气8在进入第一个腔室内在底部速度最大，但速度受到开孔阻力进气7的阻碍而减小，并在第一个腔室内形成一个大窝和一个小涡，两个涡速度均较高，增加湍动能耗散，进而减小整体泄漏，在此工况下，泄漏的质量流量由0.038kg/s减少道0.035kg/s，综合密封性能提升7.8％。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，其包括汽封主体、U形汽封齿和汽封高齿，其特征在于，

所述汽封主体和主轴之间设有汽封高齿，所述汽封高齿沿着所述汽封主体的轴向均匀分布，相邻两个汽封高齿之间均匀设有U形汽封齿；

相邻两个汽封高齿之间U形汽封齿的数量N根据主轴上凸台宽度D和凸台之间的距离d确定，当凸台宽度D和凸台之间的距离d之和小于1/4的汽封主体宽度时，则U形汽封齿的数量N取2，当凸台宽度D和凸台之间的距离d之和大于或者等于1/4的汽封主体宽度时，则U形汽封齿的数量N取3；

所述U形汽封齿的齿距的表达式为：

其中，D为主轴的凸台宽度，d为主轴上凸台之间的距离，N为相邻两个汽封高齿之间U形汽封齿的数量；

当主轴上存在主漏气时，所述U形汽封齿和所述汽封高齿在主轴上产生的湍流长度为L；

比例系数k根据U形汽封齿的齿距和湍流长度L得到，所述比例系数k的初始值大于1；

余量S跟汽封主体和主轴之间的压强有关，当汽封主体和主轴之间的压强低于10个大气压时，则余量S取1.1，当汽封主体和主轴之间的压强高于10个大气压时，则压强每提高10个大气压，余量S提高0.1；

根据比例系数k和余量S之间的关系，对U形汽封齿的数量N进行修正，具体修成过程为：

若比例系数k≤S时，则U形汽封齿的数量N减1，并重新获得U形汽封齿的齿距；若S<比例系数时，则U形汽封齿的数量N不变；若比例系数/>时，则U形汽封齿的数量N加1，并重新获得U形汽封齿的齿距。

2.根据权利要求1所述的用于减少轴端汽封漏气量的U型齿扰流汽封装置，其特征在于，所述U形汽封齿的开口距离在3-5mm之间。