CN1462841A - 螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明是螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用，同时提供了一种螺旋槽非接触气体机械密封装置。将螺旋槽非接触气体机械密封装置安装在高炉煤气风机的转轴上，形成非接触干运行气体机械密封。煤气风机还包括焦炉煤气风机和其它行业的煤气风机以及各类透平式气体压缩机。上述螺旋槽机械密封装置的密封环体的端面上设有一定径向宽度的环形密封坝及与其相连并沿径向向内(或/和向外)延伸、且延周向分布的数个具有一定深度(0.001～1mm)的螺旋槽以及间隔等量的螺旋脊。本发明为螺旋槽非接触气体机械密封装置提供了一条新的应用途径。

Description

螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用
技术领域：
本发明涉及机械密封技术领域，确切地说它是螺旋槽非接触气体机械密封装置在高(焦)炉煤气风机转轴上的应用。
背景技术：
流体机械的转轴密封通常采用浮环密封(F-S)、碳环密封(C-S)及机械密封(MS)。上个世纪末出现了螺旋槽端面机械密封、如干运行非接触气体密封(DGS)，其端面结构由两部分组成：一是一组螺旋沟槽(Spiral Groove)，它被一组螺旋脊台(Spiral Ridge)均匀间隔；二是与槽台相连的环行密封坝(Seal Dam)。其在运行时产生两个力学效应；流体动压效应和逆流泵汲效应(Up-Stream Pumping)。中国专利90101737.x、美国专利5,201,531公开了一种双列螺旋槽端面密封装置，它们称理论上能达到密封泄漏量为零；中国专利01102213.2公开了一种名为“可双向旋转的螺旋槽端面密封装置”，可实现非接触密封的双向旋转。
冶金工业的高(焦)炉煤气风机的转轴密封一般为非接触式的迷宫密封(Labyrinth Seals)、接触式的浮环/碳环密封以及普通机械密封等。前者泄漏量大、后者由于磨擦磨损常常导致其密封功能的失效。目前尚未有人将螺旋槽非接触气体机械密封装置应用于高(焦)炉煤气风机的转轴上。
发明内容：
本发明的目的是将螺旋槽非接触气体机械密封装置应用于高(焦)炉煤气风机的转轴上及提供该密封装置。其特征在于：将螺旋槽非接触气体机械密封装置安装在高炉煤气风机的转轴(1)上，形成非接触干运行气体机械密封。所述的煤气风机还包括焦炉煤气风机和其它行业的煤气风机以及各类透平式气体压缩机；所述的煤气还包括天然气和其它可燃的危险气体。所述的螺旋槽机械密封装置的密封环体的端面(2)上设有一定径向宽度的环形密封坝(3)及与其相连并沿径向向内(或/和向外)延伸、且延周向分布的数个具有一定深度(0.001～1mm)的螺旋槽(4)以及间隔等量的螺旋脊(5)。所述的螺旋槽(4)也可是鱼刺形螺旋槽(6)、Y型螺旋槽(7)、L型螺旋槽(8)和圆弧槽(9)、直(斜)线槽(10)、矩形槽(11)、T型槽(12)以及三维的V(U)型槽(13)、斜波纹(14)等。所述的气体机械密封装置可是单级排列、两级串联或对置排列，以及三级排列的。排列的。
本发明的优点是：可以形成密封的非接触运行、即在其工作中无摩擦磨损，且保持密封的泄漏量极小直至为零，使煤气风机运行安全可靠，寿命长。
附图说明：
图1为本发明使用时的结构示意图。
图2为图1的I-I剖面的向视图。
图3为本发明中螺旋槽为鱼刺形螺旋槽、Y型螺旋槽、L型螺旋槽的模型图。
图4为本发明中螺旋槽为圆弧槽、直(或斜)线槽、T形槽、矩形槽的模型图。
图5为本发明中螺旋槽为三维V(U)形槽、斜波纹的模型图。
具体实施方式：
本发明是在煤气风机的转轴上装一同步旋转的转动环15、而于其密封座内装一不转的浮动环16(图1)。两相互配合的密封环体之一的端面2上设有一定径向宽度的环形密封坝3及与其相连并沿径向向内(或/和向外)延伸、且延周向分布的数个具有一定深度(0.001～1mm)的螺旋槽4以及间隔等量的螺旋脊5。
据流体动力润滑原理，上述的转动环15相对浮动环16的转速足够时，具有粘性的密封气体在环体端面2上有利的楔形螺旋槽的作用下，便产生动压开启力和剪切泵汲流动，从而使转轴机械密封达到非接触和可控泄漏(或零泄漏)的理想状态。所述的螺旋槽的加工可采用机械或非机械(如激光及化学等)加工方法。

Claims (6)

1、螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用，其特征在于：将螺旋槽非接触气体机械密封装置安装在高炉煤气风机的转轴(1)上，形成非接触干运行气体机械密封。
2、根据权利要求1所述的螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用，其特征在于：所述的煤气风机还包括焦炉煤气风机和其它行业的煤气风机以及各类透平式气体压缩机。
3、根据权利要求1所述的螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用，其特征在于：所述的煤气还包括天然气和其它可燃的危险气体。
4、一种如权利要求1所述的螺旋槽非接触气体机械密封装置，其特征在于：所述的螺旋槽机械密封装置的密封环体的端面(2)上设有一定径向宽度的环形密封坝(3)及与其相连并沿径向向内(或/和向外)延伸、且延周向分布的数个具有一定深度(0.001～1mm)的螺旋槽(4)以及间隔等量的螺旋脊(5)。
5、根据权利要求1所述的螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用，其特征在于：所述螺旋槽(4)也可是鱼刺形螺旋槽(6)、Y型螺旋槽(7)、L型螺旋槽(8)和圆弧槽(9)、直(斜)线槽(10)、矩形槽(11)、T型槽(12)以及三维的V(U)型槽(13)、斜波纹(14)等。
6、根据权利要求1所述的螺旋槽非接触气体机械密封装置在高炉煤气风机转轴上的应用，其特征在于：所述的气体机械密封装置可是单级排列、两级串联或对置排列，以及三级排列的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102322528A (zh) * 2011-09-26 2012-01-18 清华大学 一种动静压结合型非对称波度端面流体机械密封结构
CN103453147A (zh) * 2013-09-30 2013-12-18 四川日机密封件股份有限公司 具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环

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CN103453147A (zh) * 2013-09-30 2013-12-18 四川日机密封件股份有限公司 具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环
CN103453147B (zh) * 2013-09-30 2016-04-13 四川日机密封件股份有限公司 具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环

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