CN202789674U - 大型离心式压缩机新型油封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型离心式压缩机新型油封装置，设置在压缩机转子轴端，包括环状油封、油封座及密封回油系统，其中：密封回油系统包括设置在油封内壁的第一密封梳齿区、第二密封梳齿区、第三密封梳齿区、第四密封梳齿区，和设置在相邻密封梳齿区之间的油封一道回油孔、油封二道回油孔及油封三道回油孔；密封回油系统还包括设置在油封座内壁的油封座回油内孔和设置在油封座上、与油封座回油内孔相通的油封座回油外孔。本实用新型油封装置齿数的增加提高了密封效果，加之密封与转子间合适的密封间隙，密封效果较理想；由于新油封的梳齿与转子间的间隙，装配时控制在0.5-1mm之间，所以新油封梳齿不易损坏，大大延长了原油封的使用周期。

Description

大型离心式压缩机新型油封装置

技术领域

本实用新型涉及大型离心式压缩机润滑油密封系统，特别指一种大型离心式压缩机新型油封装置。

背景技术

尿素装置核心动力源二氧化碳压缩机多采用意大利新比隆厂生产的型号2MCL607+2BCL306/A离心式大型压缩机。驱动端由主蒸汽压力3.73MPa，温度为350-365℃驱动透平，设计的额定功率为7210KW。透平机组润滑油采用的是中国石化长城牌46#抗氨轻质透平油。使用过程中，装置开停车频繁，生产负荷波动大且处在低负荷水平，压缩机机组磨损增大，特别是透平端油封的密封效果很不理想,甩油现象非常严重。目前国内解决这个问题主要采用的方法有：一、改变油封和轴之间的间隙，实现强制封油。这种办法会造成油封与轴摩擦，对油封与轴带来损害。二、增设抽吸油泵，把油气从密封腔内抽吸出来，但是抽吸出来的油的酸度值和含水量都偏高。

发明内容

    本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种密封效果好，性能稳定的大型离心式压缩机新型油封装置。

本实用新型的技术方案是构造一种设置在压缩机转子轴端的油封装置，包括环状油封，嵌合在油封上与油封配套使用的环状油封座，及设置在油封和油封座上的密封回油系统，其中：

密封回油系统包括设置在油封内壁的第一密封梳齿区、第二密封梳齿区、第三密封梳齿区、第四密封梳齿区，和设置在相邻密封梳齿区之间的油封一道回油孔、油封二道回油孔及油封三道回油孔；密封回油系统还包括设置在油封座内壁的油封座回油内孔和设置在油封座上、与油封座回油内孔相通的油封座回油外孔；

所述的油封一道回油孔设置在第一密封梳齿区与第二密封梳齿区之间的回油槽内，油封内的大部分截留油经油封一道回油孔排至齿轮箱内回收；油封二道回油孔和油封三道回油孔分别设置在第二密封梳齿区与第三密封梳齿区、第三密封梳齿区与第四密封梳齿区之间的回油槽内，油封内的剩余截留油经油封二道回油孔和油封三道回油孔，再通过油封座上的回油内孔及油封座回油外孔排出至齿轮箱回收。

本实用新型的优点及有益效果：

本实用新型材质上采用YAL11-硬铝，与HT400比较，材质极具柔性，同时具有较高强度，良好的切削加工性能，而且YAL11-硬铝材质耐高温，能够满足压缩透平端的高温要求。本实用新型油封实现了三道回油：第一道回油，设计长4cm的两片薄深齿与12个Φ6.5mm的多个大的回油孔，同时设计上第一道油封至于轴的外部，没有通过油封座，截留下来的油直接入齿轮箱中回收，与通过油封轴比较阻力等于0，实现了80 %以上在第一道就实现了回油充分。第二道设计三片梳齿，采用的是5个                                                

6.5的斜30度的回油孔，第三道设计为2片梳齿，采用的是9个

3.5的直孔，二、三道回油主要是回收余下的20%以下的余油，四道设计为三片梳齿，有效的防止了油的溅出。本实用新型油封座与油封采用嵌合式组合，组装起来很轻松；另外油封座内部设置了回油孔，尺寸大小为5

8的斜孔，主要对二三道油封进行回油，同时由于油封座配套增加了回油孔和油溜槽，所以回油的阻力在油封座内得到了相应的降低。

本实用新型主要优点：1、齿数的增加提高了密封效果，加之密封与转子间合适的密封间隙，密封效果较理想；2、由于新油封的梳齿与转子间的间隙，装配时控制在0.5-1mm之间，所以新油封梳齿不易损坏，大大延长了原油封的使用周期。

附图说明

    图1是本实用新型装配结构剖视图。

    图2是本实用新型油封与油封座装配结构剖视图。

    图3是本实用新型油封座半剖结构示意图。

    图4是本实用新型油封座俯视图。

具体实施方式

由图1至4可知，本实用新型设置在压缩机转子轴1端，包括环状油封2，嵌合在油封2上与油封2配套使用的环状油封座3，及设置在油封2和油封座3上的密封回油系统，其中：

密封回油系统包括设置在油封2内壁的第一密封梳齿区4、第二密封梳齿区5、第三密封梳齿区6、第四密封梳齿区7，和设置在相邻密封梳齿区之间的油封一道回油孔8、油封二道回油孔9及油封三道回油孔10；密封回油系统还包括设置在油封座3内壁的油封座回油内孔11和设置在油封座3上、与油封座回油内孔11相通的油封座回油外孔12；

所述的油封一道回油孔8设置在第一密封梳齿区4与第二密封梳齿区5之间的回油槽内，油封2内的大部分截留油经油封一道回油孔8排至齿轮箱回收；油封二道回油孔9和油封三道回油孔10分别设置在第二密封梳齿区5与第三密封梳齿区6、第三密封梳齿区6与第四密封梳齿区7之间的回油槽内，油封2内的剩余截留油经油封二道回油孔9和油封三道回油孔10，再通过油封座3上的油封座回油内孔11及油封座回油外孔12排出回收。

本实用新型所述的油封2和油封座3为硬铝材质，均由二个半圆状拼装而成，且油封座3与油封2通过油封2上设置的卡销13和设置的空心销14装配固定。所述的油封2与转子轴1之间设有0.05-0.1mm的间隙。所述的第一密封梳齿区4、第二密封梳齿区5、第三密封梳齿区6和第四密封梳齿区7每区均设置至少二道梳齿，其中第一密封梳齿区4设置在油封2的前端，其齿顶轴向平面与其它三区齿顶轴向平面非同一水平面，第四密封梳齿区7设置在油封2的后端防止溅油。所述的油封一道回油孔8、油封二道回油孔9和油封三道回油孔10每道均设置至少二个孔于对应回油槽内；其中油封一道回油孔8为斜孔，且直接贯通油封2内、外；油封二道回油孔9为斜通孔，油封三道回油孔10为直通孔，且设置油封二道回油孔9和油封三道回油孔10的回油槽与油封座回油内孔11位置对应。所述的油封座回油内孔11和油封座回油外孔12设置至少二组于油封座3上，且内、外孔对应相通，其流道为倾斜状，用于承接并排出油封二道回油孔9和油封三道回油孔10排出的截留油。

本实用新型的结构原理：

本实用新型设置在压缩机转子轴端，包括设置在密封压缩机轴端的油封以及配套使用的油封座，以及提供稳定油压的油气管道的回油系统，其中：回油系统包括压缩机透平、高低压缸腔内油气管道分开引出并进行回收，这项配套改造主要为了给油封腔内提供一个稳定的油气压力。本实用新型油封采用的是YAL-11硬铝制造，增加了四道密封梳齿区和三道回油孔，具体包括：重点增加了第一道外伸全回油设计，以及密封梳齿的形式、密封斜齿的角度、密封齿的道数、回油孔的大小、开孔率、开孔的角度设计。配套的油封座改造，主要是与油封的配套嵌合和收集二三道回油后回油孔的开设方向。

本实用新型的工作原理：

大型离心式压缩机润滑油通过油泵增压，背压调节阀减压后用于润滑径向轴承。当径向轴承工作润滑油向轴端离心甩出时，具有一定的压力差，油气混合物通过梳齿与轴的间隙时，油气的流速加快，发生了压力能与动能之间的转换。当油气突然进入到两个梳齿片之间的空腔即回油槽时，由于截面积扩大，气体膨胀，压力与温度都下降，部分动能转化为热能而损耗，产生节流的现象。在回油槽内气体形成强烈的漩涡，在比间隙容积大很多的空腔容积中，气流速度得到大幅度的降低。当油气混合物进入油封时，在第一道回油区中产生节流效应，实现了能量的转化；由于第一道回油采用的是外伸式，完全没有通过油封座，回油的阻力很少；实现了80%的全回油。在第二三道回油区同样的是采用节流和能量的转化，完全回收了余下的20%的余油，收集的余油通过回油孔流入轴承箱进行循环冷却后重新润滑转子的径向轴承。

本实用新型的制作及使用过程：

根据设计的图纸与压缩机轴的大小以及空隙，选定材质为YAL-11硬铝毛料，经过精车进行加工出模，然后根据设计要求开孔。

组装过程：1、清理油封座，将拆下来的油封座和油封腔彻底清洗干净，防止杂物掉入里面。2、更换油封座，事先在腔内打满23号透平油，按照原来的办法嵌入腔内。3、更换油封，首先新油封与配套的油封座与嵌入槽对准，只需用稍微用力压入即可。

注意事项：1、在拆装的过程中注意保护好油封座和油封的棱角，避免碰击损坏油封。2、在装油封的时候不需要大锤敲击，只需要对准后用力压入即可。3、在调整油封与透平轴的间隙时，一般保留0.05mm至0.1mm即可，防止间隙过小提前把梳齿损坏。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。 

Claims (6)

1.一种大型离心式压缩机新型油封装置，设置在压缩机转子轴（1）端，其特征在于包括环状油封（2），嵌合在油封（2）上与油封（2）配套使用的环状油封座（3），及设置在油封（2）和油封座（3）上的密封回油系统，其中：

密封回油系统包括设置在油封（2）内壁的第一密封梳齿区（4）、第二密封梳齿区（5）、第三密封梳齿区（6）、第四密封梳齿区（7），和设置在相邻密封梳齿区之间的油封一道回油孔（8）、油封二道回油孔（9）及油封三道回油孔（10）；密封回油系统还包括设置在油封座（3）内壁的油封座回油内孔（11）和设置在油封座（3）上、与油封座回油内孔（11）相通的油封座回油外孔（12）；

所述的油封一道回油孔（8）设置在第一密封梳齿区（4）与第二密封梳齿区（5）之间的回油槽内，油封（2）内的大部分截留油经油封一道回油孔（8）排至齿轮箱回收；油封二道回油孔（9）和油封三道回油孔（10）分别设置在第二密封梳齿区（5）与第三密封梳齿区（6）、第三密封梳齿区（6）与第四密封梳齿区（7）之间的回油槽内，油封（2）内的剩余截留油经油封二道回油孔（9）和油封三道回油孔（10），再通过油封座（3）上的油封座回油内孔（11）及油封座回油外孔（12）排出回收。

2.根据权利要求1所述的大型离心式压缩机新型油封装置，其特征在于所述的油封（2）和油封座（3）为硬铝材质，均由二个半圆状拼装而成，且油封座（3）与油封（2）通过油封（2）上设置的卡销（13）和设置的空心销（14）装配固定。

3.根据权利要求1所述的大型离心式压缩机新型油封装置，其特征在于所述的油封（2）与转子轴（1）之间设有0.05-0.1mm的间隙。

4.根据权利要求1所述的大型离心式压缩机新型油封装置，其特征在于所述的第一密封梳齿区（4）、第二密封梳齿区（5）、第三密封梳齿区（6）和第四密封梳齿区（7）每区均设置至少二道梳齿，其中第一密封梳齿区（4）设置在油封（2）的前端，其齿顶轴向平面与其它三区齿顶轴向平面非同一水平面，第四密封梳齿区（7）设置在油封（2）的后端防止溅油。

5.根据权利要求1所述的大型离心式压缩机新型油封装置，其特征在于所述的油封一道回油孔（8）、油封二道回油孔（9）和油封三道回油孔（10）每道均设置至少二个孔于对应回油槽内；其中油封一道回油孔（8）为斜孔，且直接贯通油封（2）内、外；油封二道回油孔（9）为斜通孔，油封三道回油孔（10）为直通孔，且设置油封二道回油孔（9）和油封三道回油孔（10）的回油槽与油封座回油内孔（11）位置对应。

6.根据权利要求1所述的大型离心式压缩机新型油封装置，其特征在于所述的油封座回油内孔（11）和油封座回油外孔（12）设置至少二组于油封座（3）上，且内、外孔对应相通，其流道为倾斜状，用于承接并排出油封二道回油孔（9）和油封三道回油孔（10）排出的截留油。

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