CN223136461U - 一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置。该后置隔离密封装置安装在干气密封主密封组件和轴承箱之间，包括静止组件、隔离密封组件、隔离密封的旋转组件三部分；其中静止组件设置与压缩机机壳固定，静止组件的腔体上设置遮挡轴承油的挡油装置，隔离密封组件设置在静止组件的腔体内，靠近主密封外侧，旋转组件设置在主轴的外侧，随着主轴一起高速旋转，旋转组件的旋转轴套上设置甩油装置。与现有技术相比，本实用新型专利申请的隔离密封装置，可以节省压缩机的轴向长度，提高压缩机主轴转子动力学性能，并且可以实现隔离密封隔离气消耗节省40％以上。

Description

一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置

技术领域

本实用新型属于压缩机干气密封技术领域，具体涉及一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置。

背景技术

离心压缩机是石油、化工等行业中的核心设备之一。干气密封，即干运转、气体润滑、非接触式机械密封，作为轴端密封，被广泛的应用在石化行业的压缩机上。干气密封由主密封和后置隔离密封组成，主密封的主要作用是密封工艺介质；后置隔离密封的主要作用是防止轴承箱中的润滑油通过轴向扩散到主密封的外侧，污染外侧的主密封。

目前隔离密封常用的形式是非接触式的迷宫密封，也称为梳齿密封。迷宫密封是通过梳齿的节流降压实现流体的密封功能。最大的特点是非接触、径向间隙大、结构简单、制造成本低，运行可靠。但其缺点是，要想堵封轴承油，使轴承油不进入到主密封，就需要消耗大量的隔离气，即通过设置隔离气通过梳齿的流速，来保证完全堵封轴承油，使干气密封不被轴承油污染。隔离气通过梳齿的流速越高，堵封轴承油的效果越好，隔离气的耗量越多，导致压缩机机组运行成本越高。并且隔离气通过梳齿的流速越高，导致从轴承箱注油孔喷过来的轴承油被大量的隔离气吹得远离轴承，从而使轴承无法被润滑，轴承有失效的风险。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型专利申请的目的就是为了降低干气密封隔离气的消耗，减少压缩机机组运行成本，也保证压缩机轴端的轴承有足够的轴承油润滑，避免轴承失效。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本申请的目的在于提供一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，包括隔离密封组件，其安装在压缩机主轴和静止组件之间，所述隔离密封组件轴向一端通过第二连接件与静止组件固定连接，另一端与干气密封主密封组件的出气通道相连通；

隔离密封旋转组件，其安装在压缩机主轴与隔离密封组件之间，隔离密封旋转组件与压缩机主轴固定连接；

所述静止组件上设置多个径向的进气通道；

所述静止组件靠近干气密封主密封组件一端的内壁设有环形的凹槽，用于安装挡板，隔离密封组件一端面与挡板抵接；

所述静止组件通过第一连接件与压缩机机壳连接；

所述隔离密封组件上设有多个径向的进气孔，进气孔与进气通道相连通。

进一步地，所述静止组件包括第一环体和第二环体，第一环体和第二环体一体成型。

进一步地，所述第二环体远离第一环体的端面上设有挡油环，挡油环横截面为喇叭形。

进一步地，第一环体内壁设有环形的凹槽，用于安装挡板；第二环体的内侧端面与隔离密封组件的外侧端面相抵接。

所述第二环体远离第一环体的端面上设有安装孔。

进一步地，所述第一连接件与静止组件之间设有密封垫片；

所述静止组件与压缩机机壳之间设有多个第一密封圈。

进一步地，所述隔离密封组件与静止组件之间设有多个第二密封圈。

进一步地，所述隔离密封旋转组件包括旋转轴套，其通过扭矩传递装置与压缩机主轴固定连接；

所述扭矩传递装置通过第四连接件与压缩机主轴固定连接；

所述压缩机主轴设有与第四连接件配合的连接孔。

进一步地，旋转轴套呈环形结构，其一侧端面与干气密封主密封组件外端面抵接，旋转轴套远离干气密封主密封组件的端面上设有甩油装置，甩油装置的横截面为燕尾型；第二环体内壁与旋转轴套外壁之间距离为0.8-2.6mm。

进一步地，所述扭矩传递装置从直径方向断开，形成两个半圆形的结构；

所述旋转轴套和扭矩传递装置通过第三连接件连接到干气密封主密封组件上。

进一步地，所述旋转轴套远离干气密封主密封组件一侧的内壁与压缩机主轴外壁之间设有第三密封圈，旋转轴套内壁与扭矩传递装置外壁之间设有第四密封圈，旋转轴套内壁与干气密封主密封组件之间设有第五密封圈。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型实施例提供的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其结构设计合理，适用于现有压缩机腔体。隔离密封装置的结构采用在静止组件上设置有与腔体一体化的遮挡轴承油的挡油装置，从轴承箱注油孔喷过来的轴承油，多数被挡油环挡住。在隔离密封的旋转组件上设置有与旋转轴套一体化的甩油装置。在上面有挡油装置，下面有甩油装置的双重作用下，通过设置隔离气通过隔离密封梳齿的流速，一方面保证把从轴承箱注油孔喷过来的轴承油甩到轴承区域处，保证轴承的润滑；另一方面保证主密封不会被轴承侧的润滑油气污染，从而确保密封正常运转。

现有技术中，通常需要设置隔离气通过隔离密封梳齿的流速为40m/s-50m/s，本实用新型实施例提供的隔离密封装置，隔离气通过隔离密封梳齿的流速可以设置为20m/s-30m/s，在保证主密封不被轴承侧的润滑油气污染且轴端轴承能够很好的润滑的前提下，节省了大量的隔离气的消耗，大大降低了压缩机机组的运行成本。

除此以外，这种一体化结构的设计优点，使得隔离密封的结构紧凑，设计合理，节省压缩机主轴的轴向长度，大大提高了压缩机的转子动力学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的静止组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的扭矩传递装置结构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的扭矩传递装置结构的剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的挡油装置结构的剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的甩油装置结构的剖视图；

图7为本实用新型实施例提供的挡油装置的内径和甩油装置外径之间距离的示意图；

其中：1-静止组件，2-第一连接件，3-密封垫片，4-第一密封圈，5-压缩机机壳，6-隔离密封组件，7-挡板，8-第二连接件，9-第二密封圈，10-旋转轴套，11-第三连接件，12-扭矩传递装置，13-第四连接件，14-第三密封圈，15-第四密封圈，16-第五密封圈，17-压缩机主轴，18-第一环体，19-第二环体，20-第三环体，21-第四环体，22-进气通道，23-安装孔，24-进气孔，25-干气密封主密封组件，26-甩油装置，27-挡油环。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型专利的申请描述中，所有的内侧均为附图1中的介质侧(左侧)，即干气密封主密封组件所在的一侧，所有的外侧均为图1的轴承侧(右侧)，即轴承箱所在的一侧。

如图1-图7所示，本实施方式提供了一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，安装在压缩机干气密封主密封组件25和轴承箱之间，压缩机上设置有高速旋转的压缩机主轴17，包括隔离密封的静止组件1、隔离密封组件6、隔离密封的旋转组件三部分，其中隔离密封的静止组件1和压缩机机壳5固定，隔离密封组件6设置在静止组件1的腔体内，靠近压缩机干气密封主密封组件25外侧，隔离密封的旋转组件设置在压缩机主轴17的外侧，随着压缩机主轴17一起高速旋转，隔离密封的旋转组件上设置扭矩传递装置12，实现干气密封的扭矩传递功能；

具体为：压缩机干气密封的后置隔离密封装置包括隔离密封组件6，其安装在压缩机主轴17和静止组件1之间，隔离密封组件6轴向一端通过第二连接件8与静止组件1固定连接，另一端与干气密封主密封组件25的出气通道相连通；本实施方式中，第二连接件8优选销钉，销钉的作用是防止隔离密封组件6旋转。

静止组件1的内部具有腔体，该腔体呈环状设置在干气密封主密封组件25的外侧，隔离密封组件6安装在该腔体内；

隔离密封旋转组件，其安装在压缩机主轴17与隔离密封组件6之间，靠近大气端(附图1的右侧)，隔离密封旋转组件与压缩机主轴17固定连接；

静止组件1上设置多个径向的隔离气进气通道22，隔离气通过多个进气通道22进入隔离密封组件6内，实现堵封轴承油和堵封主密封外侧密封泄漏气的作用；

静止组件1靠近干气密封主密封组件25一端的内壁设有环形的凹槽，用于安装挡板7，隔离密封组件6一端面与挡板7抵接；

静止组件1通过第一连接件2与压缩机机壳5连接；

隔离密封组件6上设有多个径向的进气孔24，隔离气通过进气孔24进入到隔离密封组件6内壁两侧的梳齿处，隔离气被分成俩股，一股通过内侧梳齿泄漏到干气密封主密封组件25外侧的密封腔，起到对干气密封主密封外侧密封泄漏气的隔离作用，进入到外侧密封的泄漏气经高空排放掉；另一股在节流降压的作用下通过外侧(附图1右侧)梳齿泄漏到轴承箱内，实现堵封轴承油的功能。

在本申请的另一个实施方式中，静止组件1包括第一环体18和第二环体19，第一环体18和第二环体19一体成型；第一环18的前端(左侧)与干气密封主密封组件25的外侧(右侧)抵接，第二环体19的内侧端面(左侧)与隔离密封组件6的外侧端面(右侧)相抵接。第一环体18的内径设置有环形的凹槽，用于安装挡板7，挡板7的作用是防止隔离密封组件6轴向移动。

在本申请的另一个实施方式中，在第二环体19的外侧设置有与腔体一体化的遮挡轴承油的挡油装置，即第二环体19远离第一环体18的端面上设有挡油环27，从轴承箱注油孔喷过来的轴承油，多数被挡油环挡住，挡油环27横截面为喇叭形，挡油环27的剖面图如图5所示，从剖面图上可以看到，挡油环27的结构如同一个钩子型，钩柄呈喇叭状，与竖直方向呈30°-40°的角度，钩柄尾巴向压缩机机壳5方向倾斜，便于遮挡轴承油，残余的轴承油将被钩子的底部接收，避免轴承油迁移到主密封外侧。

第二环体19远离第一环体18的端面上设有安装孔23，优选为螺纹孔，用于连接隔离密封的拆装工具，便于隔离密封的拆装。

在本申请的另一个实施方式中，参考图2，静止组件1的外端面设置有沉孔，沉孔内设置密封垫片3，本实施方式中，第一连接件2优选为内六角沉头螺钉，通过内六角沉头螺钉把静止组件1连接到压缩机机壳5上，密封垫片3起到防止轴承油进入到主密封的作用；

静止组件1外周壁与压缩机机壳5之间设有多个第一密封圈4，对压缩机机壳5与静止组件1的间隙进行密封。

在本申请的另一个实施方式中，隔离密封组件6与静止组件1的腔体内壁之间设有多个第二密封圈9，保证隔离密封组件6与静止组件1接触位置的密封性。

在本申请的另一个实施方式中，隔离密封旋转组件包括旋转轴套10，其通过扭矩传递装置12与压缩机主轴17固定连接，扭矩传递装置12通过第四连接件13与压缩机主轴17固定连接，在本实施方式中，第四连接件13优选为销钉(参考图3和图4)，压缩机主轴17上设置有扭矩传递销孔，销钉与压缩机主轴17上的销孔配合，实现扭矩传递功能，使扭矩传递装置12随压缩机主轴17一同旋转；

旋转轴套10呈环形结构，并且包括一体化结构的第三环体20(附图1中的左侧)和第四环体21(附图1中的右侧)，第三环体20的前端(左侧)与干气密封主密封组件25外侧(右侧)抵接，第三环体20的内径大于第四环体21内径，因此在干气密封主密封组件25和第四环体21之间形成安装扭矩传递装置12的空间。

在本申请的另一个实施方式中，第四环体21的外侧设置有与旋转轴套10一体化的甩油装置，旋转轴套10远离干气密封主密封组件25的端面上设有甩油装置26(参考图6)，甩油装置26的横截面为燕尾型；甩油装置26的剖面图如图6所示，从剖面图上可以看到，甩油装置26的结构如同燕尾型，燕尾同水平方向呈45°的夹角，向压缩机机壳5方向倾斜，如图7所示，挡油环27的内径和甩油装置26外径之间距离L随着压缩机轴径的增大而增大，L的范围在0.8mm-2.6mm之间(即第二环体内壁与旋转轴套10外壁之间距离)，具体数值根据具体设计而定。L的数值越小，经过L的环形区域的隔离气的流速越大，堵封轴承油的效果越好；

在本申请的另一个实施方式中，扭矩传递装置12从直径方向断开，形成两个半圆形的结构，即分瓣环；旋转轴套10和扭矩传递装置12通过第三连接件11连接到干气密封主密封组件25上，本实施方式中，第三连接件11优选为内六角沉头螺钉。

在本申请的另一个实施方式中，所述旋转轴套10远离干气密封主密封组件25一侧的内壁与压缩机主轴17外壁之间设有第三密封圈14，旋转轴套10内壁与扭矩传递装置12外壁之间设有第四密封圈15，旋转轴套10内壁与干气密封主密封组件25之间设有第五密封圈16。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而己，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：

包括隔离密封组件(6)，其安装在压缩机主轴(17)和静止组件(1)之间，所述隔离密封组件(6)轴向一端通过第二连接件(8)与静止组件(1)固定连接，另一端与干气密封主密封组件(25)的出气通道相连通；

隔离密封旋转组件，其安装在压缩机主轴(17)与隔离密封组件(6)之间，隔离密封旋转组件与压缩机主轴(17)固定连接；

所述静止组件(1)上设置多个径向的进气通道(22)；

所述静止组件(1)靠近干气密封主密封组件(25)一端的内壁设有环形的凹槽，用于安装挡板(7)，隔离密封组件(6)一端面与挡板(7)抵接；

所述静止组件(1)通过第一连接件(2)与压缩机机壳(5)连接；

所述隔离密封组件(6)上设有多个径向的进气孔(24)，进气孔(24)与进气通道(22)相连通。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述静止组件(1)包括第一环体(18)和第二环体(19)，第一环体(18)和第二环体(19)一体成型。

3.根据权利要求2所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述第二环体(19)远离第一环体(18)的端面上加工有挡油环(27)，挡油环(27)横截面为喇叭形。

4.根据权利要求2所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：第一环体(18)内壁设有环形的凹槽，用于安装挡板(7)；第二环体(19)的内侧端面与隔离密封组件(6)的外侧端面相抵接；

所述第二环体(19)远离第一环体(18)的端面上设有安装孔(23)。

5.根据权利要求1所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述第一连接件(2)与静止组件(1)之间设有密封垫片(3)；

所述静止组件(1)与压缩机机壳(5)之间设有多个第一密封圈(4)。

6.根据权利要求1所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述隔离密封组件(6)与静止组件(1)之间设有多个第二密封圈(9)。

7.根据权利要求1所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述隔离密封旋转组件包括旋转轴套(10)，其通过扭矩传递装置(12)与压缩机主轴(17)固定连接；

所述扭矩传递装置(12)通过第四连接件(13)与压缩机主轴(17)固定连接；

所述压缩机主轴(17)设有与第四连接件(13)配合的连接孔。

8.根据权利要求7所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述旋转轴套(10)呈环形结构，其一侧端面与干气密封主密封组件(25)外端面抵接，旋转轴套(10)远离干气密封主密封组件(25)的端面上设有甩油装置(26)，甩油装置(26)的横截面为燕尾型，第二环体(19)内壁与旋转轴套(10)外壁之间距离为0.8-2.6mm。

9.根据权利要求7所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述扭矩传递装置(12)从直径方向断开，形成两个半圆形的结构；

所述旋转轴套(10)和扭矩传递装置(12)通过第三连接件(11)连接到干气密封主密封组件(25)上。

10.根据权利要求7或9所述的用于压缩机干气密封的后置隔离密封装置，其特征在于：所述旋转轴套(10)远离干气密封主密封组件(25)一侧的内壁与压缩机主轴(17)外壁之间设有第三密封圈(14)，旋转轴套(10)内壁与扭矩传递装置(12)外壁之间设有第四密封圈(15)，旋转轴套(10)内壁与干气密封主密封组件(25)之间设有第五密封圈(16)。