CN219062052U - 一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，属于蒸汽压缩机技术领域。包括：本体，其内部至少存在三级压缩装置；所述本体的输入端安装有齿轮箱；电机，其输出端传动连接于齿轮箱的一端；轴封，设置于所述电机输出轴的一端；其中，所述压缩装置的第一级设置有初级密封，所述压缩装置的最后一级设置有高级密封。本实用新型针对级间密封造成级间窜气和轴封引起外泄漏，设计了对应的轴封、初级密封和高级密封进行两种泄漏问题的解决，同时设置了传感器对漏气现象进行检测，这种结构上和工作环境上的针对性设计的多种密封方式，使得整体的密封效果更好，使得单位时间内的产量增加，整体的设备经济成本更低。

Description

一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机

技术领域

本实用新型属于蒸汽压缩机技术领域，特别是涉及一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机。

背景技术

蒸汽压缩机对蒸发、结晶、塔器、干燥、污水处理、海水淡化、中药和医药中间体提取、蛋白质氨基酸低温提取、染料、果汁浓缩、溶剂（如酵类）分馏、蒸馏等行业有重要意义；上述工序在实施的过程中，对蒸汽的压力和温度具有严格的技术要求，普通的单级离心蒸汽压缩机很难达到技术要求，因此需要多级离心蒸汽压缩机产出合格的蒸汽；随着多级增压的出现，又会给整个设备带来新的问题，其中漏气无疑是最常见的；现有技术中，多级离心蒸汽压缩机很难针对特殊的结构处，设计最合适的密封结构，整个设备基本都是采用一种密封方式，这种单一的密封方式降低了整个设备的工作效率，增加了生产成本，严重的漏气现象还会使得产量严重缩减。

实用新型内容

本实用新型为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机；主要解决当前市面上的多级离心式蒸汽压缩机密封装置单一、密封效果不理想的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，包括：

本体，其内部至少存在三级压缩装置；所述本体的输入端安装有齿轮箱；

电机，其输出端传动连接于齿轮箱的一端；轴封，设置于所述电机输出轴的一端；

其中，所述压缩装置的第一级设置有初级密封，所述压缩装置的最后一级设置有高级密封。

在进一步的实施例中，所述本体还包括：

进气管道，所述进气管道内设有进气阀；

转子，所述转子上设有至少三组叶轮；

多级增压器，设置于所述转轴的上下两侧，其入气口与所述叶轮转动平面在同一空间位面；

排气管道，设置于所述多级增压器的末端，所述出气管道上设有温压传感器和排气阀。

在进一步的实施例中，所述轴封包括：弹簧座，所述弹簧座上设置有弹簧， 弹簧座的内部还设置有静环，静环的一端设置有动环，弹簧与静环之间设置有推环，所述推环的下端设置有橡胶环，所述橡胶环被设置为“O 型”；所述动环被设置在两组定位环之间，所述定位环安装于锁紧套上。

在进一步的实施例中，所述初级密封设置于所述叶轮的后端，所述初级密封包括：至少四个梳齿结构，其中第一个梳齿设置于叶轮的背部，其它三条梳齿设置于所述初级密封的轴套径向处。

在进一步的实施例中，所述高级密封至少包括四道密封结构，其中第一道密封结构由梳齿组成，第二道密封结构为侧推碳环，第三道密封结构为第二碳环， 第四道密封结构为第三碳环。

在进一步的实施例中，还包括主控装置，所述主控装置与所述进气阀、排气阀以及温压传感器均存在电性连接。

在进一步的实施例中，所述进气阀和排气阀上均设置有流量检测器。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置针对不同结构的密封装置来实现多级离心式蒸汽压缩机的密封，包括在电机输出轴处设置的轴封；这种轴封应用于转子和静子之间的间隙，通过特殊的结构产生气膜，这种气膜既能润滑密封表面又能阻止气体的泄漏；在多级离心蒸汽压缩机的第一级采用初级密封，针对初始气压值不高的情况，其制造成本低、耐用性好；随着蒸汽被一级一级地压缩， 当其压力值超过初级密封时，便采用高级密封，独特的结构设计使其在高压的情况下有更好的密封效果，其压力的承受范围更广；这种结构上和工作环境上的针对性设计的多种密封方式，使得整体的密封效果更好，使得单位时间内的产量增加，整体的设备经济成本更低。

附图说明

图 1 为本实用新型的结构示意图；

图 2 为本实用新型轴封的结构示意图；

图 3 为本实用新型初级密封的结构示意图；

图 4 为本实用新型高级密封的结构示意图。

图 1 至图 3 中的各标注为：电机1、轴封2、齿轮箱3、初级密封4、高级密封5、进气阀6、叶轮7、多级增压器8、排气阀9、温压传感器10、储气装置11、静环21、动环22、第一轴套23、弹簧座24、弹簧25、推环26、橡胶环27、定位环28、锁紧套29、初级本体42、第二轴套43、高速轴头44、拉杆45、锁紧螺母46、回流泄压装置47、第一排凝口48、进气装置49、第二排凝口51、高级本体52、第三轴套53、高速轴头54、侧推碳环55、第二碳环56、第三碳环57、回流装置58、泄压装置 59。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

轮盖密封与级间密封处的泄漏均属于内泄漏。严重的内泄漏会使压缩机能量损失增加，级效率及压缩机效率下降，排气量减少。不过，两者的影响机理也有所不同：轮盖密封的泄漏是使压缩过的气体重新回到叶轮，再进行第二级压缩， 从而主要使级的总耗功增加；级间密封的泄漏为级间窜气，从而会使低压级压比增加，高压级压比下降。 平衡盘密封的严重泄漏虽然对压缩机的性能影响不大， 但对离心式压缩机的安全运行却关系极大。轴封的泄漏属于外泄漏，外泄漏是指气体从密封处漏往机壳以外，不言而喻，严重的外泄漏将直接造成压缩机排气量的减少。

针对上述的问题本实用新型主要解决级间密封造成级间窜气和轴封引起外泄漏的问题。

实施例1

为解决上述背景中出现的问题，结合附图 1 对本实用新型进行详细叙述，一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，包括：本体，至少存在三级压缩装置；电机1，其输出端传动连接于齿轮箱 3 的一端；轴封 2，设置于所述电机 1 输出轴的一端；其中，所述压缩装置的第一级设置有初级密封 4，所述压缩装置的最后一级设置有高级密封 5。在进一步的实施过程中，所述本体还包括：进气管道，所述进气管道内设有进气阀 6；转子，所述转子上设有至少五组叶轮 7；多级增压器 8，设置于所述转轴的上下两侧，其入气口与所述叶轮 7转动平面在同一空间位面；排气管道，设置于所述多级增压器 8 的末端，所述出气管道上设有温压传感器 10 和排气阀 9。

在进一步的实施例中，针对外泄漏而设计的轴封 2 结构，其大体相当于干气密封装置，其具体结构如附图 2 所示，所述轴封 2 包括：弹簧 25 座 24，所述弹簧 25 座 24上设置有弹簧 25，弹簧 25 座 24 的内部还设置有静环 21，静环 21的一端设置有动环22，弹簧 25 与静环 21 之间设置有推环 26，所述推环 26 的下端设置有橡胶环 27，所述橡胶环 27 被设置为“O 型”；所述动环 22 被设置在两组定位环 28 之间，所述定位环 28安装于锁紧套 29 上；其中，所述动环 22上设置有特殊作用的流体动压槽。轴封 2 的动环22 旋转时，将密封气体吸入动压槽内，沿着密封堰流动。在密封堰的节流作用下，气体被压缩，压力升高，将密封面推开，在两个密封面间形成一层很薄的气膜；同时须保证安装时的间隙控制在合理范围内，根据气体动力学原理，气膜的厚度被设置在 2-3 微米内效果最佳。

实施例2

在进一步的实施例中结合附图 3 对本实用新型中初级密封 4 进行说明，所述初级密封 4 设置于所述叶轮 7 的后端，所述初级密封 4 包括：至少四个梳齿结构，其中第一个梳齿设置于叶轮 7 的背部，其它三条梳齿设置于所述初级密封 4 的轴套径向处。高速轴头 44 内部的高压蒸汽经过叶轮 7 背部的第一道梳齿减压后进入轴套径向处的密封，再经过第二道梳齿结构，进入回流泄压装置 47，将部分高压蒸汽回流至压缩机进口起到平衡压力的作用；后续根据离心蒸汽压缩机各级的气动参数，来确定初级密封 4 中的回流泄压装置 47、第一排凝口 48 以及进气装置 49 的作用，所以整个初级密封 4 在使用过程中存在极高的灵活性，因此初级密封 4 被用于多级离心蒸汽压缩机的第一级压缩密封，也可用于单级离心蒸汽压缩机密封。其优点在于生产成本低、加工周期短、耐用性好；但因自身的结构和使用中磨损的情况，在本实施例中被设置在第一级。

实施例3

结合附图 4 对本实施例中的高级密封 5 做进一步的详细说明，所述高级密封5至少包括四道密封结构，其中第一道密封结构由梳齿组成，第二道密封结构为侧推碳环55，第三道密封结构为第二碳环 56，第四道密封结构为第三碳环 57； 所述第一道密封设置于所述叶轮 7 的背部，所述第二碳环 56 为主碳环，所述第三碳环 57 至少包括一个碳环；其工作原理与所述初级密封 4 基本相同，与初级密封 4 不同的是，所述高级密封 5设置在所述多级蒸汽压缩机的最后一级，其密封性在高压情况下表现更好，使用压力范围广。因此在安装多级离心蒸汽压缩机时，需要提前对各级的气动参数进行计算，在保证整个设备不发生泄漏的前提下， 为各级选用合适的密封；通常情况是第一级为初级密封 4，最后一级为高级密封5；因高级密封 5 存在成本高、易损坏的缺点，中间级的密封在选择时应考虑整个设备的经济性，在保证密封的前提下尽量降低设备成本。

在进一步的实施例中，还包括主控装置，所述主控装置与所述进气阀 6、排气阀 9以及温压传感器 10 均存在电性连接；所述进气阀 6 和排气阀 9 上均设置有流量检测器。结合上述两点的设置可在实际的使用过程中实时检测装置的气密性，其原理为通过在所述主控装置内设置能量计算公式考虑机械本身在传动时的损耗和气体在运动时热量的消耗，通过进气阀 6 和排气阀 9 上的气体流量检测器获取实时气体流量，通过温压传感器 10 检测最早气体的稳压值，比较两个初始两个状态时气体的总能，结合设备提供的机械能以及各种损耗能，判断最终气体的状态是否在合理的取值范围之内，若是则证明整个设备的密封性良好，若不是则需对三个主要密封位置进行逐一检测。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不产生矛盾且能达到相效果的情况下，可以通过任何合适的方式进行现有结构上的组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的出现的结构情况不再另行说明。

Claims (8)

1.一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，包括：

本体，其内部至少存在三级压缩装置；所述本体的输入端安装有齿轮箱；

电机，其输出端传动连接于齿轮箱的一端；轴封，设置于所述电机的输出轴的一端；

其中，所述压缩装置的第一级设置有初级密封，所述压缩装置的最后一级设置有高级密封。

2.根据权利要求1 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，还包括：

进气管道，所述进气管道内设有进气阀；

转子，所述转子上设有至少三组叶轮；

多级增压器，设置于转轴的上下两侧，其入气口与所述叶轮转动平面在同一空间位面；

排气管道，设置于所述多级增压器的末端，出气管道上设有温压传感器和排气阀。

3.根据权利要求1 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，所述轴封包括：弹簧座，所述弹簧座上设置有弹簧，弹簧座的内部还设置有静环，静环的一端设置有动环，弹簧与静环之间设置有推环，所述推环的下端设置有橡胶环，所述橡胶环被设置为“O型”；所述动环被设置在两组定位环之间，所述定位环安装于锁紧套上。

4.根据权利要求2 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，所述初级密封设置于所述叶轮的后端，所述初级密封包括：至少四个梳齿结构，其中第一个梳齿设置于叶轮的背部，另外三条梳齿设置于所述初级密封的轴套径向处。

5.根据权利要求2 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，所述高级密封至少包括四道密封结构，其中第一道密封结构由梳齿组成，第二道密封结构为侧推碳环，第三道密封结构为第二碳环，第四道密封结构为第三碳环。

6.根据权利要求5 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，所述第一道密封设置于所述叶轮的背部，所述第二碳环为主碳环，所述第三碳环至少包括一个碳环。

7.根据权利要求2 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，还包括主控装置，所述主控装置与进气阀、排气阀以及温压传感器均存在电性连接。

8.根据权利要求7 所述一种具有密封装置的离心蒸汽压缩机，其特征在于，所述进气阀和排气阀上均设置有流量检测器。

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