CN220356606U - 一种碳环密封泄漏检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳环密封泄漏检测装置，涉及碳环密封检测设备技术领域，包括窝壳密封件、盖板密封件、碳环密封工装组以及监控试验气体流量和压力的监控器，窝壳密封件与盖板密封件形成内设有碳环密封工装组的密封腔，密封腔，碳环密封工装组包括依次内外套设且间隔设置的可转动工装轴、浮环以及碳环，浮环分隔密封腔为第一腔室和第二腔室，窝壳密封件上设置有流通试验气体的进气通道和出气通道，进气通道与第一腔室连通，出气通道与第二腔室连通。本实用新型通过窝壳密封件、盖板密封件形成内设置碳环密封工装组的密封腔，并通过浮环分隔密封腔为第一腔室和第二腔室，借助监控器监测两腔室内的气体流量差，从而检测碳环密封的密封效果。

Description

一种碳环密封泄漏检测装置

技术领域

本实用新型涉及碳环密封检测设备技术领域，特别是涉及一种碳环密封泄漏检测装置。

背景技术

碳环密封多为属于浮环密封气体节流式非接触密封。它的密封原理是靠密封气体在浮环与轴套之间形成气膜，产生节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧。在工作时，浮环受力情况与轴承相似，所不同的是：对轴承而言，轴浮动而轴瓦固定不动，轴转动油膜产生油膜浮力将轴抬起；而对浮环来说，由于浮环重量很小，轴转动时而在浮环与轴间隙中产生的气膜可将浮环抬起，轴是相对固定的。根据轴承油膜原理可知，如浮环与轴完全同心，则不会产生气膜浮力，如浮环与轴偏心，则轴转动时将会产生气膜浮力，浮力使浮环浮起而使偏心减小。当减小到一定程度时产生的浮力正好与浮环重量相等，达到了动态平衡。由于浮环很轻，因此动态平衡的偏心是很小的，即浮环会自动与轴基本保持同心，这是浮环密封的优点。正常工作情况下，浮环与轴(或轴套)基本处于非接触状态，同时在每道碳环内面开有环形小槽，气体经过小槽时在此形成气体涡流隔断介质气体，达到密封目的，所以浮环密封可用在较高参数下的旋转轴密封上。

目前，曼透平RG56-5增压机为多轴齿式压缩机，转速较高(17200rpm)，原来碳环密封均向原厂采购，原厂不提供相关证明文件和试验泄漏报告，原厂不对密封进行泄漏试验，用户没有底气，更换新件还是泄漏。用户每次更换完后，开车三级、五级碳环外漏，导致机组不能安稳运行，给设备安全带来极大隐患。当前亟需一种检测碳环密封的泄露检测装置，以填补市场上不能对进口碳环密封效果好坏检测的尴尬境地。

申请公布号为CN107063653A的中国专利公开了一种刷式密封检测实验台，检测实验台包括底座部件、转动部件、传动部件、上盖部件、端面密封部件、测量部件及外部配套部件，底座部件为整体铸钢件，底座部件上设置有端面密封部件，底座部件上平面加工有螺纹孔，用于安装上盖部件、转动部件，底座部件左侧加工有螺纹孔，用于安装传动部件，该技术方案通过不同工况下对刷式密封的泄漏量、磨损量、使用寿命的实验检测，提供准确、有效的实验数据，结合理论研究从而研制出性能更加稳定，密封效果更好，使用寿命更长的刷式密封产品。但是该方案中并不是关于碳环密封的检测，并且也不具有本实用新型中碳环密封泄露检测的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碳环密封泄漏检测装置，以解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型通过窝壳密封件、盖板密封件形成内设置碳环密封工装组的密封腔，并通过浮环分隔密封腔为第一腔室和第二腔室，借助监控器监测两腔室内的气体流量差，从而检测碳环密封的密封效果，进而保证了设备出厂前的密封质量的检测，使设备的泄露可查可控，同时为核心机组备件国产化提供了保障。

本实用新型提供一种碳环密封泄漏检测装置，包括窝壳密封件、盖板密封件、碳环密封工装组以及监控试验气体流量和压力的监控器，所述窝壳密封件与所述盖板密封件共同连接形成密封腔，所述密封腔内设有所述碳环密封工装组，所述碳环密封工装组包括依次内外套设且间隔设置的可转动工装轴、浮环以及碳环，所述浮环分隔所述密封腔为第一腔室和第二腔室，所述窝壳密封件上设置有流通所述试验气体的进气通道和出气通道，所述进气通道与所述第一腔室连通，所述出气通道与所述第二腔室连通。

优选地，所述窝壳密封件的一侧设置有开口槽，所述盖板密封件的端面与所述开口槽的端面抵接配合，且共同形成所述密封腔。

优选地，所述碳环上开设有用于连通所述碳环的内壁和外壁的若干连接通道，所述连接通道的一端与所述进气通道连通，所述连接通道的另一端与所述第一腔室连通。

优选地，所述碳环的外壁与所述开口槽的内壁之间具有用于密封的第一O型密封圈，所述第一O型密封圈分设在所述连接通道和所述进气通道的两侧。

优选地，所述窝壳密封件的另一侧设置有与所述开口槽底部连通的密封通道，所述可转动工装轴穿过所述密封通道与动力组的转动输出轴相连接。

优选地，所述可转动工装轴包括同轴相连的实心轴段和空心轴段，所述实心轴段穿设在所述密封通道内，所述空心轴段设置在所述开口槽内，所述空心轴段的侧壁上开设有进口和出口，所述进口与所述第二腔室连通，所述出口与所述出气通道连通。

优选地，所述空心轴段的直径大于所述实心轴段的直径，所述空心轴段的端部在所述实心轴段的端部区域外设置有所述出口。

优选地，所述实心轴段的外壁与所述密封通道的内壁之间具有用于密封的第二O型密封圈，所述第二O型密封圈的内侧与所述实心轴段的外壁相抵接，所述第二O型密封圈的外侧与所述密封通道的内壁相抵接。

优选地，本实用新型还包括提供所述试验气体的气源储存器和收集所述试验气体的气体收集器，所述气源储存器与所述进气通道通过第一管路连通，所述气体收集器与所述出气通道通过第二管路连通。

优选地，所述监控器包括第一控制阀、第二控制阀、第一压力变送器、第二压力变送器、第一流量监测器以及第二流量监测器，所述第一管路上设置有所述第一控制阀、第一压力变送器和第一流量监测器，所述第二管路上设置有所述第二控制阀、第二压力变送器和第二流量监测器。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本实用新型通过窝壳密封件、盖板密封件形成内设置碳环密封工装组的密封腔，并通过浮环分隔密封腔为第一腔室和第二腔室，借助监控器监测两腔室内的气体流量差，从而检测碳环密封的密封效果，进而保证了设备出厂前的密封质量的检测，使设备的泄露可查可控，同时为核心机组备件国产化提供了保障。

(2)本实用新型通过气源储存器将试验气体通过第一管路、进气通道进入第一腔室，并在第一管路上设置监控试验气体的第一控制阀、第一压力变送器和第一流量监测器，通过气体收集器将泄露进入第二腔室的试验气体通过第二管路进行收集，并在第二管路上设置监控试验气体的第二控制阀、第二压力变送器和第二流量监测器，通过将第一流量监测器和第二流量监测器二者流量对比形成压值，能够精准的统计碳环密封的泄漏情况。

附图说明

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

图1为本实用新型中碳环密封泄漏检测装置的轴测图；

图2为图1中碳环密封泄漏检测装置的爆炸示意图；

图3为图1中碳环密封泄漏检测装置的纵剖面示意图；

图4为本实用新型中窝壳密封件的轴测图。

其中，1、窝壳密封件；2、盖板密封件；3、可转动工装轴；301、实心轴段；302、空心轴段；4、浮环；5、碳环；6、第一腔室；7、第二腔室；8、进气通道；9、出气通道；10、连接通道；11、第一O型密封圈；12、开口槽；13、密封通道；14、进口；15、出口；16、第二O型密封圈；17、螺栓孔；18、螺栓；19、动力组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种碳环5密封泄漏检测装置，以解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型通过窝壳密封件1、盖板密封件2形成内设置碳环5密封工装组的密封腔，并通过浮环4分隔密封腔为第一腔室6和第二腔室7，借助监控器监测两腔室内的气体流量差，从而检测碳环5密封的密封效果，进而保证了设备出厂前的密封质量的检测，使设备的泄露可查可控，同时为核心机组备件国产化提供了保障。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1～4所示，本实用新型提供一种碳环5密封泄漏检测装置，包括窝壳密封件1、盖板密封件2、碳环5密封工装组以及监控试验气体流量和压力的监控器，窝壳密封件1与盖板密封件2共同连接形成密封腔，优选地，窝壳密封件1和盖板密封件2上分别开设有螺栓孔17，能够通过螺栓18穿设在螺栓孔17内实现盖板密封件2和窝壳密封件1之间的相互抵接配合，优选地，窝壳密封件1的一侧设置有开口槽，盖板密封件2的端面与开口槽的端面抵接配合，且共同形成密封腔，窝壳密封件1的另一侧设置有与开口槽底部连通的密封通道13，可转动工装轴3穿过密封通道13与动力组19的转动输出轴相连接，密封腔内设有碳环5密封工装组，碳环5密封工装组包括依次内外套设且间隔设置的可转动工装轴3、浮环4以及碳环5，浮环4分隔密封腔为第一腔室6和第二腔室7，窝壳密封件1上设置有流通试验气体的进气通道8和出气通道9，进气通道8与第一腔室6连通，出气通道9与第二腔室7连通，优选地，本实用新型还包括提供试验气体的气源储存器和收集试验气体的气体收集器，气源储存器与进气通道8通过第一管路连通，气体收集器与出气通道9通过第二管路连通，优选地，监控器包括第一控制阀、第二控制阀、第一压力变送器、第二压力变送器、第一流量监测器以及第二流量监测器，第一管路上设置有第一控制阀、第一压力变送器和第一流量监测器，第二管路上设置有第二控制阀、第二压力变送器和第二流量监测器，控制阀可以控制管路内的气体的流量，压力变送器可以监测试验气体的压力，流量监测器可以监测试验气体的流量，当需要检测碳环5密封时，启动可转动工装轴3，保持浮环4在可转动工装轴3和碳环5之间形成密封气膜，将密封腔分隔为第一腔室6和第二腔室7，通过气源储存器将试验气体通过第一管路、进气通道8进入第一腔室6，并在第一管路上设置监控试验气体的第一控制阀、第一压力变送器和第一流量监测器，通过气体收集器将泄露进入第二腔室7的试验气体通过第二管路进行收集，并在第二管路上设置监控从第二腔室7内收集的试验气体的第二控制阀、第二压力变送器和第二流量监测器，第一流量监测器和第二流量监测器二者流量对比形成压值，通过压值判断碳环5密封好坏，进而保证了设备出厂前的密封质量的检测，使设备的泄露可查可控，同时为核心机组备件国产化提供了保障。

如图2、图3所示，进一步的，本实用新型中碳环5上开设有用于连通碳环5的内壁和外壁的若干连接通道10，连接通道10的一端与进气通道8连通，连接通道10的另一端与第一腔室6连通，优选地，碳环5的外壁与开口槽的内壁之间具有用于密封的第一O型密封圈11，第一O型密封圈11在碳环5的外壁和开口槽12的内壁之间过盈配合，第一O型密封圈11分设在连接通道10和进气通道8的两侧，从而保障了进气通道8和连接通道10之间的密闭性。

如图2、图3所示，进一步的，本实用新型中可转动工装轴3包括同轴相连的实心轴段301和空心轴段302，实心轴段301穿设在密封通道13内，空心轴段302设置在开口槽12内，空心轴段302的侧壁上开设有进口14和出口15，进口14与第二腔室7连通，出口15与出气通道9连通，优选地，空心轴段302的直径大于实心轴段301的直径，空心轴段302的端部在实心轴段301的端部区域外设置有出口15，优选地，实心轴段301的外壁与密封通道13的内壁之间具有用于密封的第二O型密封圈16，第二O型密封圈16的内侧与实心轴段301的外壁相抵接，第二O型密封圈16的外侧与密封通道13的内壁相抵接，从而保障了窝壳密封件1中密封通道13的密封性，第二O型密封圈16过盈配合，在可转动工装轴3转动时，密封通道13内泄露的试验气体相对试验要求可以忽略不计。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，包括窝壳密封件、盖板密封件、碳环密封工装组以及监控试验气体流量和压力的监控器，所述窝壳密封件与所述盖板密封件共同连接形成密封腔，所述密封腔内设有所述碳环密封工装组，所述碳环密封工装组包括依次内外套设且间隔设置的可转动工装轴、浮环以及碳环，所述浮环分隔所述密封腔为第一腔室和第二腔室，所述窝壳密封件上设置有流通所述试验气体的进气通道和出气通道，所述进气通道与所述第一腔室连通，所述出气通道与所述第二腔室连通。

2.根据权利要求1所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述窝壳密封件的一侧设置有开口槽，所述盖板密封件的端面与所述开口槽的端面抵接配合，且共同形成所述密封腔。

3.根据权利要求2所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述碳环上开设有用于连通所述碳环的内壁和外壁的若干连接通道，所述连接通道的一端与所述进气通道连通，所述连接通道的另一端与所述第一腔室连通。

4.根据权利要求3所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述碳环的外壁与所述开口槽的内壁之间具有用于密封的第一O型密封圈，所述第一O型密封圈分设在所述连接通道和所述进气通道的两侧。

5.根据权利要求2所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述窝壳密封件的另一侧设置有与所述开口槽底部连通的密封通道，所述可转动工装轴穿过所述密封通道与动力组的转动输出轴相连接。

6.根据权利要求5所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述可转动工装轴包括同轴相连的实心轴段和空心轴段，所述实心轴段穿设在所述密封通道内，所述空心轴段设置在所述开口槽内，所述空心轴段的侧壁上开设有进口和出口，所述进口与所述第二腔室连通，所述出口与所述出气通道连通。

7.根据权利要求6所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述空心轴段的直径大于所述实心轴段的直径，所述空心轴段的端部在所述实心轴段的端部区域外设置有所述出口。

8.根据权利要求6所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述实心轴段的外壁与所述密封通道的内壁之间具有用于密封的第二O型密封圈，所述第二O型密封圈的内侧与所述实心轴段的外壁相抵接，所述第二O型密封圈的外侧与所述密封通道的内壁相抵接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，还包括提供所述试验气体的气源储存器和收集所述试验气体的气体收集器，所述气源储存器与所述进气通道通过第一管路连通，所述气体收集器与所述出气通道通过第二管路连通。

10.根据权利要求9所述的碳环密封泄漏检测装置，其特征在于，所述监控器包括第一控制阀、第二控制阀、第一压力变送器、第二压力变送器、第一流量监测器以及第二流量监测器，所述第一管路上设置有所述第一控制阀、第一压力变送器和第一流量监测器，所述第二管路上设置有所述第二控制阀、第二压力变送器和第二流量监测器。