CN215956214U - 一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽轮发电机冷却器氢气密封技术领域，尤其涉及一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，包括氢冷器本体和发电机机壳，氢冷器本体的顶部和底部分别设置有上承管板和下承管板，下承管板上设置有环形密封结构；环形密封结构包括下压板、机盖密封圈Ⅰ和承管板密封圈；内环结构的上端面开设有环形置胶槽Ⅰ，内环结构的内壁上开设有与置胶槽相通的流胶通道；发电机机壳的通过与外环结构的上端面紧固连接；外环结构的上端面设置有环形置胶槽Ⅱ，环形置胶槽Ⅰ和环形置胶槽Ⅱ中设置有密封胶液。本技术方案通过注胶密封，可大幅度提高密封效果和密封可靠性，有效克服因密封圈出现老化导致影响密封效果的问题，具有较好的现场工艺性和操作性。

Description

一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构

技术领域

本实用新型属于汽轮发电机冷却器氢气密封技术领域，尤其涉及一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构。

背景技术

氢气是最理想的冷却介质之一，具有较强渗透性和扩散性。在装满氢气的压力容器中很容易造成泄漏，氢气泄漏量的增加，将影响发电机出力，甚至引起爆炸，造成安全事故。运行中的发电机对漏氢量有严格的要求，因此在冷却器和与之相连接的发电机机壳间需要采用高密封效果和高可靠性的结构。对于冷却器的密封结构，目前存在以下现有技术：

首先有一篇公开号为CN101710760B的专利文件，其公开了一种发电机氢气冷却器密封结构，于氢气冷却器的下管板上套设有叠置的两个法兰，所述法兰均与下管板紧密配合，法兰与下管板配合的内壁上分别开设有凹槽，所述凹槽内分别设有O型密封圈，凹槽的外径皆小于密封圈的外径，并且其中一个凹槽的外径小于另一个凹槽的外径。采用上述结构，在外径较小的凹槽内的密封圈的压缩量比现有技术的密封圈的压缩量更大，显著增强了密封效果，有效地保证了对氢气的第一层密封效果；而外径较大的凹槽及其内的密封圈只需采用与现有技术相同的密封结构即可，可以起到对氢气密封的第二层保护作用。该技术方案存在以下技术缺陷：为保证O形密封条40的密封效果，此种结构的法兰（包括第一法兰20和第二法兰30）与下管板10之间的间隙较小，在实际安装过程中，容易损伤垂直方向上的O形密封条40，现场安装工艺不佳，操作性较差，实际密封效果不好；另橡胶密封条存在老化问题，可靠性不高。

其次有一篇公开号为CN106767114A的专利申请文件，其公开了一种应用于汽轮发电机的氢气密封结构，包括压条、压紧螺栓、下压板、密封压板以及氢冷器本体和发电机机壳，在氢冷器本体相对两端分别固定连接上承管板、下承管板，所述上承管板与发电机机壳之间形成密封连接，所述下压板与发电机机壳之间形成固定密封结构，在下压板自由端开设切口，在切口中安装第一密封件，所述压紧螺栓贯穿压条后与下压板连接固定，并使压条压紧密封压板，所述密封压板压紧第一密封件，且第一密封件与下承管板之间形成滑动密封结构。本发明可以提高氢冷器与发电机机壳密封面在水平方向、垂直方向上的密封可靠性，以使得汽轮发电机运行时的安全可靠性得以有效提高。此种结构通常将下压板7与下承管板2之间的间隙做得较大，现场操作性强，在实际使用过程中，当机内氢压不高时，密封效果可行，但对于大容量、高氢压的发电机而言，密封效果仍有限；另O形密封条存在老化问题，可靠性不高。

发明内容

本实用新型针对上述现有结束的不足，提供一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，具有较好的现场工艺性和操作性，同时具有更高的密封效果和密封可靠性。

具体通过以下技术方案实现：

一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，包括氢冷器本体和发电机机壳，氢冷器本体的顶部设置有上承管板，氢冷器本体的底部设置有下承管板，发电机机壳的顶部和底部分别与上承管板和下承管板密封连接，其特征在于：所述下承管板的侧面、沿周向设置有环形密封结构；环形密封结构包括下压板、机盖密封圈Ⅰ和承管板密封圈；下压板包括有一体成型的内环结构和外环结构，且外环结构的高度大于内环结构的高度；内环结构的内壁上、沿周向设置有至少一个闭环凹槽Ⅰ，承管板密封圈嵌入设置于闭环凹槽Ⅰ中，内环结构通过承管板密封圈与下承管板弹性密封；内环结构的上端面、绕轴心开设有环形置胶槽Ⅰ，环形置胶槽Ⅰ中设置有密封胶液，内环结构的内壁上开设有与置胶槽相通的流胶通道；发电机机壳的底部通过紧固螺栓Ⅰ与外环结构的上端面紧固连接；外环结构的上端面、绕轴心设置有环形置胶槽Ⅱ和闭环凹槽Ⅱ，环形置胶槽Ⅱ中设置有密封胶液；机盖密封圈Ⅰ嵌入设置于闭环凹槽Ⅱ中，外环结构通过机盖密封圈Ⅰ与发电机机壳的底部弹性密封。

进一步的，所述发电机机壳的顶部通过紧固螺栓Ⅱ与上承管板的底部紧固连接；上承管板的底部、绕轴心开设有闭环凹槽Ⅲ，闭环凹槽Ⅲ中嵌入设置有机盖密封圈Ⅱ，上承管板通过机盖密封圈Ⅱ与发电机机壳的顶部弹性密封。

进一步的，所述发电机机壳的顶部、绕周向开设有环形置胶槽Ⅲ，且环形环形置胶槽Ⅲ的直径小于闭环凹槽Ⅲ的直径；环形置胶槽Ⅲ中设置有密封胶液。

进一步的，所述内环结构的内壁上设置有两个闭环凹槽Ⅰ，且两个闭环凹槽Ⅰ中分别设置有承管板密封圈。

进一步的，所述流胶通道倾斜设置，且流胶通道在内环结构内壁上的端口位置低于流胶通道在环形置胶槽Ⅰ中的端口位置。

进一步的，所述流胶通道与下压板轴线的平行线之间呈80°夹角。

进一步的，所述承管板密封圈、机盖密封圈Ⅰ和机盖密封圈Ⅱ采用氟橡胶制成。

本技术方案带来的有益效果：

本实用新型采用密封胶液和密封圈的高可靠性密封方案，为发电机氢气冷却器的密封提供了双重保障，相对于现有技术，本技术方案利用了密封胶液的流动性特点，结合小直径孔流阻大的原理，巧妙的利用了发电机工作时的内部气压，当发电机机壳内部压力增大时，密封胶液气压的推动流入并填满间隙，达到了对氢气的有效密封。综上所述，本技术方案通过注胶密封，可大幅度提高密封效果和密封可靠性，可有效克服因密封圈出现老化导致影响密封效果和密封可靠性的问题，满足工程实际需求的密封效果，且具有较好的现场工艺性和操作性。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：

图1为氢气冷却器的正面剖视结构示意图；

图2为图1的A处放大结构示意图；

图3为图2的C处放大结构示意图；

图4为图1的B处放大结构示意图；

图5为图4的D处放大结构示意图；

图中：

1、氢冷器本体；2、发电机机壳；3、上承管板；4、下承管板；5、环形密封结构；5.1、下压板；5.1.1、内环结构；5.1.2、外环结构；5.1.3、闭环凹槽Ⅰ；5.1.4、环形置胶槽Ⅰ；5.1.5、流胶通道；5.1.6、环形置胶槽Ⅱ；5.1.7、闭环凹槽Ⅱ；5.2、机盖密封圈Ⅰ；5.3、承管板密封圈；6、紧固螺栓Ⅰ；7、紧固螺栓Ⅱ；8、闭环凹槽Ⅲ；9、机盖密封圈Ⅱ；10、环形置胶槽Ⅲ；11、密封胶液。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1至图5所示，在发电机氢气冷却器装入发电机机壳2后，有三条氢气泄漏路径：第一条路径，下压板5.1与发电机机壳2的水平合缝面；第二条路径，下承管板4与下压板5.1的垂向合缝面；第三条路径，上承管板3发电机机壳2的水平合缝面。针对上述三条氢气泄漏路径，本实施例公开了一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，作为本实用新型一种基本的实施方案，发电机的顶部和底部分别与上承管板3和下承管板4密封连接，进一步的，如图1所示，在下承管板4的侧面、沿周向设置有环形密封结构5。如图2所示，环形密封结构5包括下压板5.1、机盖密封圈Ⅰ5.2和承管板密封圈5.3；下压板5.1包括有一体成型的内环结构5.1.1和外环结构5.1.2，且外环结构5.1.2的高度大于内环结构5.1.1的高度，由此一来，下压板5.1的轴向切面呈“L型”， 下压板5.1面向冷却器的一侧构成了一个氢气缓冲腔，氢气缓冲腔可改变氢气的流向，以便于达到更好的密封效果。内环结构5.1.1的内壁上、沿周向设置有至少一个用于容纳承管板密封圈5.3闭环凹槽Ⅰ5.1.3，用于提供最基本的密封条件。承管板密封圈5.3嵌入设置于闭环凹槽Ⅰ5.1.3中，内环结构5.1.1的内壁与下承管板4的侧壁紧密贴合，内环结构5.1.1通过承管板密封圈5.3与下承管板4弹性密封。内环结构5.1.1的上端面、绕轴心开设有环形置胶槽Ⅰ5.1.4，环形置胶槽Ⅰ5.1.4中设置有密封胶液11，密封胶液11呈脂状，内环结构5.1.1的内壁上开设有与置胶槽相通的流胶通道5.1.5，进一步的，流胶通道5.1.5在内环结构5.1.1上的端口位置处于闭环凹槽Ⅰ5.1.3的上方。发电机机壳2的底部通过紧固螺栓Ⅰ6与外环结构5.1.2的上端面紧固连接；外环结构5.1.2的上端面、绕轴心设置有环形置胶槽Ⅱ5.1.6和闭环凹槽Ⅱ5.1.7，环形置胶槽Ⅱ5.1.6中设置有密封胶液11；机盖密封圈Ⅰ5.2嵌入设置于闭环凹槽Ⅱ5.1.7中，外环结构5.1.2通过机盖密封圈Ⅰ5.2与发电机机壳2的底部弹性密封。

对于第一条路径的氢气密封，首先利用机盖密封圈Ⅰ5.2提供基本的密封条件，同时防止密封胶液11溢出，其次，为了确保密封胶液11具有可靠的的流动效果，将环形置胶槽Ⅱ5.1.6的槽壁倾斜设置，当发电机机壳2内部的压力增强时，环形置胶槽Ⅱ5.1.6中的密封胶液11沿如图3所示的方向流动，并将环形置胶槽Ⅱ5.1.6外侧、下压板5.1与发电机机壳2之间的间隙填满，由此确保了第二条路径的高可靠性氢气密封效果。

对于第二条路径的氢气密封，首先利用承管板密封圈5.3提供基本密封条件，同时防止密封胶液11溢出。优选的，内环结构5.1.1的内壁上设置有两个闭环凹槽Ⅰ5.1.3，且两个闭环凹槽Ⅰ5.1.3中分别设置有承管板密封圈5.3，为基本密封条件提供双重保障。然后将流胶通道5.1.5设置为小孔径通道，基于小直径孔流阻大的原理，使得密封胶液11在发电机非工作状态下不发生流动，当发电机运行时，由于发电机机壳2内部的压力增大，流胶通道5.1.5的两个端口存在压差，环形置胶槽Ⅰ5.1.4中的密封胶液11在压力的作用下，通过流胶通道5.1.5流入下压板5.1与下承管板4之间的缝隙中，并将缝隙填满，由此确保了第二条路径的高可靠性氢气密封效果。进一步的，为使得密封胶液11在压差作用下均匀漫延，可沿下承管板4的周向，在下压板5.1上等距间隔设置若干条流胶通道5.1.5 ，由此一来，既能满足流阻要求，又能快速均匀的填满间隙。

对于第三条路径的氢气密封，首先，发电机机壳2的顶部通过紧固螺栓Ⅱ7与上承管板3的底部紧固连接；上承管板3的底部、绕轴心开设有闭环凹槽Ⅲ8，闭环凹槽Ⅲ8中嵌入设置有机盖密封圈Ⅱ9，上承管板3通过机盖密封圈Ⅱ9与发电机机壳2的顶部弹性密封，利用机盖密封圈Ⅱ9提供基本的密封条件。其次，在发电机机壳2的顶部、绕周向开设有环形置胶槽Ⅲ10，且环形环形置胶槽Ⅲ10的直径小于闭环凹槽Ⅲ8的直径；环形置胶槽Ⅲ10中设置有密封胶液11。当发电机机壳2内部的压力增强时，环形置胶槽Ⅲ10中的密封胶液11沿如图5所示的方向流动，并将环形置胶槽Ⅲ10外侧、上承管板3与发电机机壳2之间的间隙填满，机盖密封圈Ⅱ9可防止密封胶液11溢出，由此确保了第一条路径的高可靠性氢气密封效果。

实施例2

本实施例公开了一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，作为本实用新型一种优选的实施方案，即实施例1中，为确保密封胶液11具有可靠的的流动效果，所述流胶通道5.1.5倾斜设置，且流胶通道5.1.5在内环结构5.1.1内壁上的端口位置低于流胶通道5.1.5在环形置胶槽Ⅰ5.1.4中的端口位置。进一步的，在考虑流动效果的同时，需考虑流阻效果，经反复实验，所述流胶通道5.1.5与下压板5.1轴线的平行线之间呈80°夹角，可同时满足流动效果和流阻效果的需求。

为更好的实施技术方案，所述承管板密封圈5.3、机盖密封圈Ⅰ5.2和机盖密封圈Ⅱ9采用氟橡胶制成，耐油性能更好，具有可靠的抗老化性能。

Claims (7)

1.一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：包括氢冷器本体（1）和发电机机壳（2），氢冷器本体（1）的顶部设置有上承管板（3），氢冷器本体（1）的底部设置有下承管板（4），发电机机壳（2）的顶部和底部分别与上承管板（3）和下承管板（4）密封连接，所述下承管板（4）的侧面、沿周向设置有环形密封结构（5）；环形密封结构（5）包括下压板（5.1）、机盖密封圈Ⅰ（5.2）和承管板密封圈（5.3）；下压板（5.1）包括有一体成型的内环结构（5.1.1）和外环结构（5.1.2），且外环结构（5.1.2）的高度大于内环结构（5.1.1）的高度；内环结构（5.1.1）的内壁上、沿周向设置有至少一个闭环凹槽Ⅰ（5.1.3），承管板密封圈（5.3）嵌入设置于闭环凹槽Ⅰ（5.1.3）中，内环结构（5.1.1）通过承管板密封圈（5.3）与下承管板（4）弹性密封；内环结构（5.1.1）的上端面、绕轴心开设有环形置胶槽Ⅰ（5.1.4），环形置胶槽Ⅰ（5.1.4）中设置有密封胶液（11），内环结构（5.1.1）的内壁上开设有与置胶槽相通的流胶通道（5.1.5）；发电机机壳（2）的底部通过紧固螺栓Ⅰ（6）与外环结构（5.1.2）的上端面紧固连接；外环结构（5.1.2）的上端面、绕轴心设置有环形置胶槽Ⅱ（5.1.6）和闭环凹槽Ⅱ（5.1.7），环形置胶槽Ⅱ（5.1.6）中设置有密封胶液（11）；机盖密封圈Ⅰ（5.2）嵌入设置于闭环凹槽Ⅱ（5.1.7）中，外环结构（5.1.2）通过机盖密封圈Ⅰ（5.2）与发电机机壳（2）的底部弹性密封。

2.如权利要求1所述一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：所述发电机机壳（2）的顶部通过紧固螺栓Ⅱ（7）与上承管板（3）的底部紧固连接；上承管板（3）的底部、绕轴心开设有闭环凹槽Ⅲ（8），闭环凹槽Ⅲ（8）中嵌入设置有机盖密封圈Ⅱ（9），上承管板（3）通过机盖密封圈Ⅱ（9）与发电机机壳（2）的顶部弹性密封。

3.如权利要求2所述一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：所述发电机机壳（2）的顶部、绕周向开设有环形置胶槽Ⅲ（10），且环形环形置胶槽Ⅲ（10）的直径小于闭环凹槽Ⅲ（8）的直径；环形置胶槽Ⅲ（10）中设置有密封胶液（11）。

4.如权利要求1所述一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：所述内环结构（5.1.1）的内壁上设置有两个闭环凹槽Ⅰ（5.1.3），且两个闭环凹槽Ⅰ（5.1.3）中分别设置有承管板密封圈（5.3）。

5.如权利要求1所述一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：所述流胶通道（5.1.5）倾斜设置，且流胶通道（5.1.5）在内环结构（5.1.1）内壁上的端口位置低于流胶通道（5.1.5）在环形置胶槽Ⅰ（5.1.4）中的端口位置。

6.如权利要求5所述一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：所述流胶通道（5.1.5）与下压板（5.1）轴线的平行线之间呈80°夹角。

7.如权利要求1所述一种汽轮发电机氢气冷却器密封结构，其特征在于：所述承管板密封圈（5.3）、机盖密封圈Ⅰ（5.2）和机盖密封圈Ⅱ（9）采用氟橡胶制成。

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