CN203585340U - 一种涡流密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡流密封，属于密封技术领域。本实用新型包括密封环、多个密封齿，密封齿位于密封环上，在各密封齿之间还有涡流器，所述涡流器用于分隔各密封齿之间的腔室、同时增加摩擦、紊流及涡流。本实用新型可以增强涡流形成的能力,增强能量的耗散，增加紊流区以及有效增加气流摩擦耗散损失，减小泄漏量。此外，增加涡流器后，不但在轴向而且在周向也增加了紊流，减小了汽流激振因子，在有效降低泄漏的基础上，增加了设备运行安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于密封技术领域，特别是涉及一种迷宫式密封结构。
背景技术
众所周知，迷宫式密封结构（即迷宫密封）在密封技术领域广泛采用。如图1所示，迷宫密封是在转轴3周围设若干个依次排列的环行密封齿2，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。
由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，毋须润滑，并允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和各级间的密封、以及其他的动密封的前置密封。
由分析可知，迷宫密封的密封机理主要是：流体通过迷宫产生阻力并使其流量减少的机能称为“迷宫效应”。具体而言，对液体，有流体力学效应，其中包括水力磨阻效应、流束收缩效应；对气体，还有热力学效应，即气体在迷宫中因压缩或者膨胀而产生的热转换；此外，还有“透气效应”等。而迷宫效应则是这些效应的综合反应，所以说，迷宫密封机理是很复杂的。
流体在迷宫式密封的空腔内的流动分为层流层和紊流层。层流区流量大于紊流区的流量。流体主要通过层流区泄漏, 而紊流区则起到了增大流体阻力的作用。流体在流过密封齿间隙时其摩擦损失增大, 使得流体能量损失增加, 泄漏量随之减小。
然而，传统迷宫密封存在如下问题：
1、径向安装间隙较小时，密封齿很容易磨损，并对设备安全带来影响。
2、密封泄漏量较大。
3、密封环形腔室在高速运转下会产生汽流激振，而设备转子产生的汽流激振一旦发生就很难解决，将危及设备的安全运行。
以上问题，需要对现有的迷宫密封的结构进行改进才能得以解决。
发明内容
针对现有技术中迷宫密封结构存在的不足，本实用新型提出了一种涡流密封结构，该结构通过增加涡流器从而解决了上述问题。
具体地说，本实用新型是采取以下的技术方案来实现的：一种涡流密封结构，包括密封环、多个密封齿，密封齿位于密封环上，在各密封齿之间还有涡流器，所述涡流器用于分隔各密封齿之间的腔室、同时增加摩擦、紊流及涡流。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器、密封齿、密封环各自独立加工而成。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器与密封齿整体加工而成。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器与密封环整体加工而成。
本实用新型的进一步特征在于：密封齿与密封环整体加工而成。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器、密封齿以及密封环整体加工而成。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器沿密封环周向布置并与密封齿之间的角度为0度~90度。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器为片状涡流器。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器为丝束状涡流器。
本实用新型的进一步特征在于：涡流器为棒状涡流器。
本实用新型的有益效果如下：由于本实用新型在原有的迷宫密封结构中增加了涡流器，能够将原有的各个密封腔室一分为二，而随着空腔数增多, 可以增强涡流形成的能力, 增强能量的耗散, 减少泄漏量。同时，涡流器的增加，可以使紊流区增加，从而减少泄漏量；增加的涡流器还可以有效增加气流摩擦耗散损失，相应减小泄漏量。此外，增加涡流器后，不但在轴向而且在周向也增加了紊流，减小了汽流激振因子，在有效降低泄漏的基础上，增加了设备运行安全性。
附图说明
图1是传统迷宫密封的结构示意图。
图2是本实用新型的涡流密封结构的结构示意图。
以上图中，1为密封环，2为密封齿，3为转轴，4为涡流器。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进行详细描述。
如图2所示，本实用新型的涡流密封结构，包括密封环1、多个密封齿2，密封齿2位于密封环1上，在各密封齿2之间还有涡流器4，所述涡流器4用于分隔各密封齿2之间的腔室、同时增加摩擦、紊流及涡流。
具体而言，本实用新型中的涡流器、密封齿、密封环可以各自独立加工而成然后再进行装配，也可以整体加工而成。就整体加工而成，既可以是涡流器与密封齿整体加工而成然后再安装到密封环上，也可以是涡流器与密封环整体加工而成然后再加装密封齿，还可以是密封齿与密封环整体加工而成然后再加装涡轮器，更可以是涡流器、密封齿以及密封环整体加工而成。涡流器可以沿密封环周向布置。涡流器与密封齿之间的角度可以为0度~90度。上述涡流器并不限于特定形状，既可以为片状涡流器，也可以为丝束状涡流器，还可以为棒状涡流器等等。
由于增加了涡流器，本实用新型可以实现以下目的：
1、通过增加涡流器，可以将各个腔室一分为二，而随着空腔数增多, 可以增强涡流形成的能力, 增强能量的耗散, 减少泄漏量。
2、流体在迷宫式密封的空腔内的流动分为层流层和紊流层。层流区流量大于紊流区的流量。流体主要通过层流区泄漏, 而紊流区则起到了增大流体阻力的作用。增加涡流器后，使紊流区增加，从而减少泄漏量。
3、流体在流过密封齿间隙时其摩擦损失增大, 使得流体能量损失增加, 泄漏量随之减小，增加的涡流器可有效增加气流摩擦耗散损失，相应减小泄漏量。
4、密封周向环形腔室在高速运转下会产生汽流激振，而设备转子产生的汽流激振一旦发生就很难解决，将危及设备的安全运行，增加涡流器后，不但在轴向，而且在周向也增加了紊流，减小了汽流激振因子，在有效降低泄漏的基础上，增加了设备运行安全性。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
Claims (10)
1.一种涡流密封结构，包括密封环、多个密封齿，密封齿位于密封环上，其特征在于：在各密封齿之间还有涡流器，所述涡流器用于分隔各密封齿之间的腔室、同时增加摩擦、紊流及涡流。
2.根据权利要求1所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器、密封齿、密封环各自独立加工而成。
3.根据权利要求1所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器与密封齿整体加工而成。
4.根据权利要求1所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器与密封环整体加工而成。
5.根据权利要求1所述的涡流密封结构，其特征在于：密封齿与密封环整体加工而成。
6.根据权利要求1所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器、密封齿以及密封环整体加工而成。
7.根据权利要求1~6任一所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器沿密封环周向布置并与密封齿之间的角度为0度~90度。
8.根据权利要求7所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器为片状涡流器。
9.根据权利要求7所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器为丝束状涡流器。
10.根据权利要求7所述的涡流密封结构，其特征在于：涡流器为棒状涡流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320471919.XU CN203585340U (zh) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | 一种涡流密封结构 |
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| CN203585340U true CN203585340U (zh) | 2014-05-07 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115325167A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-11 | 北京化工大学 | 一种低泄漏高减振的新型阻尼密封结构 |
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2013
- 2013-08-05 CN CN201320471919.XU patent/CN203585340U/zh not_active Expired - Fee Related
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