CN218816546U - 一种透平膨胀机轴封排气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴封排气和回收领域，提供一种透平膨胀机轴封排气回收系统，包括轴封、轴封进气管路、轴封排气管路、排气回收管路及回油腔，轴封与主轴之间设有间隙，轴封进气管路通过轴封的进气口与间隙连通，轴封排气管路通过轴封的排气口与间隙连通，排气回收管路通过差压调节阀连接于轴封排气管路，回油腔设于轴封与轴承之间且与间隙连通；差压调节阀根据轴封排气管路与回油腔之间的压差进行开度控制，以使轴封排气管路压力始终比回油腔压力高出第一设定值。通过轴封排气管路和回油腔的压差来自动调节差压调节阀的开度，确保轴封排气管路压力始终比回油腔压力高，实现了轴封气体的无油排气和回收，减少了浪费，降低了成本，提高了经济效益。

Description

一种透平膨胀机轴封排气回收系统

技术领域

本实用新型涉及轴封排气和回收技术领域，具体涉及一种透平膨胀机轴封排气回收系统。

背景技术

透平膨胀机组运行过程中，为防止膨胀端跑冷及润滑油蹿入工艺气污染系统，通常会在叶轮与轴承之间设置轴封，并通入一定压力、温度且与工艺气纯度相同的密封气。

为保证机组运转平稳无擦碰，转子系统和静止部件之间都留有一定间隙。在轴封段通入带压密封气后，带压密封气体将通过该间隙向低压侧的油箱系统泄漏，与油箱内的油雾掺混在一起，通常经过普通油气分离器分离后直接排放或去火炬系统。这对高压机组来说会存在两个问题：一是该气量很大，浪费严重；二是极易造成油箱超压喷油，引发事故。一些机组为防止油箱超压，设置了轴封排气结构，但由于不能很好控制所排气体压力，存在带油排放风险，最终也是直接放空或去火炬烧掉。

因此，亟需一种可对上述轴封排气进行有效回收的系统，以减少浪费、降低成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种透平膨胀机轴封排气回收系统，可轴封排气进行有效回收，达到减少浪费、降低成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种透平膨胀机轴封排气回收系统，包括：

轴封，位于套装于主轴的轴承与连接于主轴端面的叶轮之间，其与所述主轴之间设有间隙；

轴封进气管路，通过轴封的进气口与所述间隙连通；

轴封排气管路，通过轴封的排气口与所述间隙连通；

排气回收管路，通过差压调节阀连接于所述轴封排气管路，以回收轴封排气；及

回油腔，设于所述轴封与轴承之间且与所述间隙连通；

其中，所述差压调节阀根据所述轴封排气管路与回油腔之间的压差进行开度控制，以使所述轴封排气管路压力始终比所述回油腔压力高出第一设定值。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一设定值为10～30KPa。

在本申请公开的一个实施例中，所述轴封排气管路与回油腔之间的压差通过差压变送器进行采集，所述差压变送器高压侧与所述轴封排气管路连通、低压侧与所述回油腔连通；

所述差压调节阀与所述差压变送器电性连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述轴封排气管路的压力通过第一压力变送器测量，所述回油腔的压力通过第二压力变送器测量；

所述差压调节阀分别与所述第一压力变送器、第二压力变送器电性连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述回油腔通过回油管路与机组的润滑油箱连通。

在本申请公开的一个实施例中，所述润滑油箱上设有自力式调节阀；

所述自力式调节阀用于将阀前压力稳定控制在第二设定值。

在本申请公开的一个实施例中，所述润滑油箱上设有相互电性连接的第三压力变送器与调节阀；

所述调节阀通过所述第三压力变送器控制开度以将阀前压力稳定控制在第二设定值。

在本申请公开的一个实施例中，所述第二设定值为1～2KPa。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过轴封排气管路和回油腔的压差来自动调节差压调节阀的开度，确保轴封排气管路压力始终比回油腔压力高，实现了轴封气体的无油排气和回收，减少了浪费，降低了成本，提高了经济效益。

2、通过本实用新型，在实现轴封排气安全回收的同时，可以有效控制润滑油箱压力以防止超压事故发生，提高了机组经济效益和油箱安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例一：

参见图1所示，本实用新型提供了一种透平膨胀机轴封排气回收系统，包括：

轴封2，位于套装于主轴11的轴承8与连接于主轴11端面的叶轮12之间，其与主轴11之间设有间隙；

轴封进气管路1，通过轴封2的进气口与间隙连通；

轴封排气管路3，通过轴封2的排气口与间隙连通；

排气回收管路6，通过差压调节阀5连接于轴封排气管路3，以回收轴封排气；及

回油腔10，设于轴封2与轴承8之间且与间隙连通；

其中，差压调节阀5根据轴封排气管路3与回油腔10之间的压差进行开度控制，以使轴封排气管路3压力始终比回油腔10压力高出第一设定值。

具体地，作为转动件的主轴11和叶轮12同步旋转，作为静止件的轴封2和轴承8与主轴11、叶轮12同轴，转动件和静止件之间设有间隙。轴封进气管路1将与工艺气同纯度并具有一定温度和压力的密封气导入到轴封2的进气口，并沿轴封2与主轴11之间的间隙向两端流动：部分气体沿间隙进入叶轮12与轴封2之间的腔体，部分气体进入轴封排气管路3排出机组，部分气体进入回油腔10与来自轴承8的润滑油一起进入机组的润滑油箱内。采集轴封排气管路3和回油腔10之间的压差，然后控制差压调节阀5的开度以使轴封排气管路3压力始终高于回油腔10压力（比如高出△P=10～30KPa的第一设定值，该值可根据机组或系统实际情况调整），从而使得回油腔10处的油气不能反向流入轴封排气管路3，则经差压调节阀5排出的气体就不含油，进而确保进入排气回收管路6的气体为干净无油气体，实现轴封排气安全回收。即是说，通过轴封排气管路和回油腔的压差来自动调节差压调节阀的开度，确保轴封排气管路压力始终比回油腔压力高，实现了轴封气体的无油排气和回收，减少了浪费，降低了成本，提高了经济效益。

轴封排气管路3与回油腔10之间的压差通过差压变送器4进行采集，差压变送器4高压侧与轴封排气管路3连通、低压侧与回油腔10连通；差压调节阀5与差压变送器4电性连接。即是说，差压调节阀5的开度由来自差压变送器4的差压信号进行控制。

回油腔10通过回油管路9与机组的润滑油箱连通，即来自轴承8的润滑油经回油管路9进入机组的润滑油箱内。如此，回油腔10压力与润滑油箱压力相同，差压变送器4低压侧压力可从回油腔10采集，也可直接从润滑油箱顶部采集。

润滑油箱上设有自力式调节阀7，自力式调节阀7用于将阀前压力（即润滑油箱压力和回油腔10压力）稳定控制在第二设定值（该值可根据机组或系统实际情况调整）。当润滑油箱压力超过第二设定值，则自力式调节阀7打开实现超压泄放。在本实施例中，第二设定值为1～2KPa。

本实用新型的工作原理如下：

当机组经轴封进气管路1通入轴封密封气后，差压变送器4持续采集轴封排气管路3和回油腔10之间的压差并将信号上传控制系统去控制差压调节阀5开度，以使轴封排气管路3压力始终比回油腔10压力高出10～30KPa，从而确保进入排气回收管路6的气体为干净无油气体，实现轴封排气安全回收；当差压变送器4差压突然上升高于第一设定值时，差压调节阀5开度自动开大，经排气回收管路6排出的气体越多，回收气体量增加，从而防止经回油管路9去润滑油箱的气体增加；当差压变送器4差压突然下降低于第一设置值时，差压调节阀5开度自动关小，抬高轴封排气管路3内压力，防止回油腔10内的油气混合物经轴封2与主轴11之间的间隙反向流入轴封排气管路3内，不致于污染气体；当润滑油箱压力高于第二设定值时，自力式调节阀7自动开大泄压；当润滑油箱压力低于第二设定值时，自力式调节阀7自动关小，所以在自力式调节阀7配合控制下，润滑油箱压力能够始终保持在1～2KPa。

综上所述，通过本实用新型，在实现轴封排气安全回收的同时，可以有效控制润滑油箱压力以防止超压事故发生，提高了机组经济效益和油箱安全性。

实施例二：

与实施例一的区别在于，轴封排气管路3的压力通过第一压力变送器（图中未示出）测量，回油腔10的压力通过第二压力变送器（图中未示出）测量；差压调节阀5分别与第一压力变送器、第二压力变送器电性连接。即是说，差压调节阀5的开度由来自第一压力变送器与第二压力变送器之间的差压信号进行控制。

润滑油箱上设有相互电性连接的第三压力变送器与调节阀（以替代自力式调节阀），调节阀通过第三压力变送器控制开度以将阀前压力稳定控制在第二设定值。

上述的透平膨胀机轴封排气回收系统既可用于膨胀端的轴封排气回收，也可用于增压或压缩端的轴封排气回收，在此不作具体限定。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于，包括：

轴封，位于套装于主轴的轴承与连接于主轴端面的叶轮之间，其与所述主轴之间设有间隙；

轴封进气管路，通过轴封的进气口与所述间隙连通；

轴封排气管路，通过轴封的排气口与所述间隙连通；

排气回收管路，通过差压调节阀连接于所述轴封排气管路，以回收轴封排气；及

回油腔，设于所述轴封与轴承之间且与所述间隙连通；

其中，所述差压调节阀根据所述轴封排气管路与回油腔之间的压差进行开度控制，以使所述轴封排气管路压力始终比所述回油腔压力高出第一设定值。

2.根据权利要求1所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于，所述第一设定值为10～30KPa。

3.根据权利要求1或2所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于：

所述轴封排气管路与回油腔之间的压差通过差压变送器进行采集，所述差压变送器高压侧与所述轴封排气管路连通、低压侧与所述回油腔连通；

所述差压调节阀与所述差压变送器电性连接。

4.根据权利要求1或2所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于：

所述轴封排气管路的压力通过第一压力变送器测量，所述回油腔的压力通过第二压力变送器测量；

所述差压调节阀分别与所述第一压力变送器、第二压力变送器电性连接。

5.根据权利要求1所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于，所述回油腔通过回油管路与机组的润滑油箱连通。

6.根据权利要求5所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于：

所述润滑油箱上设有自力式调节阀；

所述自力式调节阀用于将阀前压力稳定控制在第二设定值。

7.根据权利要求5所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于：

所述润滑油箱上设有相互电性连接的第三压力变送器与调节阀；

所述调节阀通过所述第三压力变送器控制开度以将阀前压力稳定控制在第二设定值。

8.根据权利要求6或7所述的透平膨胀机轴封排气回收系统，其特征在于，所述第二设定值为1～2KPa。

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