CN220470035U - 一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超临界二氧化碳发电透平技术领域，具体公开了一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，包括进排气管道、螺栓和透平本体，进排气管道设置于透平本体的上端，每个螺栓贯穿进排气管道并与透平本体螺纹连接，还包括密封结构；密封结构包括密封组件，七个密封组件分别套设于进排气管道的外表壁，且七个密封组件分别位于进排气管道与透平本体之间，每个密封组件包括密封内圈和密封外圈，密封内圈套设于进排气管道的外表壁，密封外圈套设于密封内圈的外表壁。以上结构的设置，可以降低检修时间和成本，同时有效阻止高压高温的超临界二氧化碳泄漏，提高了机组运行的安全性。

Description

一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构

技术领域

本实用新型涉及超临界二氧化碳发电透平技术领域，尤其涉及一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构。

背景技术

目前超临界二氧化碳为介质的循环发电系统体积小，热效率高，大大减少了设备制造成本，提高了能源利用效率，系统热力循环的温度在550℃以上，同时压力在15-32MPA，在这样高温高压的情况下，使得机组的密封更加困难。

在现有技术中，普遍通过法兰连接、抱箍连接及管道直接对焊的方式来进行密封。

但是，在现有的技术中，连接法兰的螺钉剩余预紧力因为管道膨胀发生变化而容易导致管道介质泄漏，由于系统温度及压力很高，管道发生泄漏时非常危险；抱箍连接由于其密封需要有橡胶密封圈，透平正常运行时管道温度一般达550℃以上，由于材料限制，该连接一般不在高温管道使用；管道对焊虽然可以解决漏气问题，但当透平需要进行检修时，需要对焊接管道进行切割，待设备检修完成后，再对切割的管道重新焊接，严重加大了检修时间，同时，因为高温管道焊口需要进行热处理，同一截管道热处理超过两次了就需要更换，加大了检修成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，解决了现有技术中的维护成本高的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用的一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，包括进排气管道、螺栓和透平本体，所述进排气管道设置于所述透平本体的上端，所述螺栓的数量为多个，每个所述螺栓贯穿所述进排气管道并与所述透平本体螺纹连接，

还包括所述密封结构；

所述密封结构包括密封组件，所述密封组件的数量为七个，七个所述密封组件从上至下分别套设于所述进排气管道的外表壁，且七个所述密封组件分别位于所述进排气管道与所述透平本体之间，每个所述密封组件包括密封内圈和密封外圈，所述密封内圈套设于所述进排气管道的外表壁，所述密封外圈套设于所述密封内圈的外表壁。

其中，每个所述密封内圈均具有第一凹槽，每个所述密封外圈均具有两个第二凹槽。

其中，位于最上端的所述密封组件与所述进排气管道的端面具有第一间隙，所述密封内圈与所述进排气管道具有第二间隙，所述密封外圈与所述透平本体之间具有第三间隙。

其中，所述应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构还包括防松组件。

其中，所述防松组件包括金属缠绕密封垫和垫片，所述金属缠绕密封垫套设于所述螺栓的外表壁，且所述金属缠绕密封垫位于所述透平本体与所述进排气管道之间，所述垫片套设于所述螺栓的外表壁，且所述垫片位于所述进排气管道与所述螺栓之间。

本实用新型的一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，通过所述密封结构对所述进排气管道和所述透平本体进行密封，同时通过所述螺栓对所述进排气管道与所述透平本体进行紧固，当设备需要进行检修时，透平停机，随着系统温度下降，所述密封组件与所述进排气管道的间隙会逐渐增大至最初间隙，拆除所述螺栓即可将所述透平本体与所述进排气管道进行分离，以上结构的设置，可以降低检修时间和成本，同时有效阻止高压高温的超临界二氧化碳泄漏，提高了机组运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的第一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的密封结构的放大图。

图3是本实用新型的第二实施例的结构示意图。

101-进排气管道、102-螺栓、103-透平本体、104-密封内圈、105-密封外圈、106-第一凹槽、107-第二凹槽、108-第一间隙、109-第二间隙、110-第三间隙、201-金属缠绕密封垫、202-垫片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本申请第一实施例为：

请参阅图1至图2，本实用新型提供了一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，包括进排气管道101、螺栓102和透平本体103，所述进排气管道101设置于所述透平本体103的上端，所述螺栓102的数量为多个，每个所述螺栓102贯穿所述进排气管道101并与所述透平本体103螺纹连接，

还包括所述密封结构；

所述密封结构包括密封组件，所述密封组件的数量为七个，七个所述密封组件从上至下分别套设于所述进排气管道101的外表壁，且七个所述密封组件分别位于所述进排气管道101与所述透平本体103之间，每个所述密封组件包括密封内圈104和密封外圈105，所述密封内圈104套设于所述进排气管道101的外表壁，所述密封外圈105套设于所述密封内圈104的外表壁。

每个所述密封内圈104均具有第一凹槽106，每个所述密封外圈105均具有两个第二凹槽107。

位于最上端的所述密封组件与所述进排气管道101的端面具有第一间隙108，所述密封内圈104与所述进排气管道101具有第二间隙109，所述密封外圈105与所述透平本体103之间具有第三间隙110。

在透平运行起初时，随着介质温度逐渐升高，因为所述进排气管道101、密封结构和透平本体103的材料膨胀系数依次减小，它们之间的膨胀量也依次减小，此时所述第一间隙108、所述第二间隙109和所述第三间隙110均会减小直至贴合，从而达到密封效果，当设备需要进行检修时，透平机组停机，随着系统温度下降，所述密封内圈104和所述密封外圈105与所述透平本体103之间的间隙组件增大至初始间隙大小，即可对所述螺栓102进行拆除，可以有效的对所述透平本体103与所述进排气管道101进行分离，所述密封组件的具体层数可以依据密封需求进行适当的增加与减少，同时所述第一凹槽106与所述第二凹槽107的设置，可以使得在检修时可以进行快速降至常温，以上结构的设置，可以方便超临界二氧化碳透平机组进行检修，降低了检修的时间与成本，同时有效阻止高压高温的超临界二氧化碳泄漏，有效的提高了机组运行的安全性。

本申请第二实施例为：

请参阅图3，在第一实施例的基础上，本实施例的所述应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构还包括防松组件。

所述防松组件包括金属缠绕密封垫201和垫片202，所述金属缠绕密封垫201套设于所述螺栓102的外表壁，且所述金属缠绕密封垫201位于所述透平本体103与所述进排气管道101之间，所述垫片202套设于所述螺栓102的外表壁，且所述垫片202位于所述进排气管道101与所述螺栓102之间。

通过所述金属缠绕密封垫201和所述垫片202的设置，在透平运起初时，由于所述进排气管道101及所述透平本体103温度较低，此时所述螺栓102及垫片202的预紧力未发生变化，所述进排气管道101及所述透平本体103法兰连接能够进行有效的密封。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，包括进排气管道、螺栓和透平本体，所述进排气管道设置于所述透平本体的上端，所述螺栓的数量为多个，每个所述螺栓贯穿所述进排气管道并与所述透平本体螺纹连接，其特征在于，

还包括所述密封结构；

所述密封结构包括密封组件，所述密封组件的数量为七个，七个所述密封组件从上至下分别套设于所述进排气管道的外表壁，且七个所述密封组件分别位于所述进排气管道与所述透平本体之间，每个所述密封组件包括密封内圈和密封外圈，所述密封内圈套设于所述进排气管道的外表壁，所述密封外圈套设于所述密封内圈的外表壁。

2.如权利要求1所述的一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，其特征在于，

每个所述密封内圈均具有第一凹槽，每个所述密封外圈均具有两个第二凹槽。

3.如权利要求2所述的一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，其特征在于，

位于最上端的所述密封组件与所述进排气管道的端面具有第一间隙，所述密封内圈与所述进排气管道具有第二间隙，所述密封外圈与所述透平本体之间具有第三间隙。

4.如权利要求3所述的一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，其特征在于，

所述应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构还包括防松组件。

5.如权利要求4所述的一种应用于超临界二氧化碳透平上的密封结构，其特征在于，

所述防松组件包括金属缠绕密封垫和垫片，所述金属缠绕密封垫套设于所述螺栓的外表壁，且所述金属缠绕密封垫位于所述透平本体与所述进排气管道之间，所述垫片套设于所述螺栓的外表壁，且所述垫片位于所述进排气管道与所述螺栓之间。