JPH08121109A - オイルフィルムシール - Google Patents

オイルフィルムシール

Info

Publication number
JPH08121109A
JPH08121109A JP6265090A JP26509094A JPH08121109A JP H08121109 A JPH08121109 A JP H08121109A JP 6265090 A JP6265090 A JP 6265090A JP 26509094 A JP26509094 A JP 26509094A JP H08121109 A JPH08121109 A JP H08121109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
rotor
floating ring
carbon material
outside
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6265090A
Other languages
English (en)
Inventor
Akitami Kaneko
昭民 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP6265090A priority Critical patent/JPH08121109A/ja
Publication of JPH08121109A publication Critical patent/JPH08121109A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターボ機械のオイルフィルムシールに関し、
シール用のフローティングリングの腐食を防止し、シー
ル機能を向上する。 【構成】 ケーシング5には内側、外側シールハウジン
グ3,4により内側、外側シールラビリンス6,7と共
に内側,外側フローティングリング1,2が保持され、
シール油8がロータ9表面との内側、外側ギャップ10
−1,10−2を通して供給され、内側30へはサワー
ドレン8−1、外側31へはスィートドレン8−2とな
り流れる。フローティングリング1,2のロータ9と対
向する表面には高強度のカーボン材11,12が接着さ
れており、カーボン材は高耐食性であるので耐食生成物
がギャップ10−1,10−2に堆積することもなく、
又欠落することもないので油量が適正に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮機、過給機、循環
機、膨張機、等のターボ機械に適用されるオイルフィル
ムシールに関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の遠心圧縮機用のオイルフィ
ルムシールの断面図である。図において、ロータ9を取
り囲むように、内側(プロセス側)30から外側(大気
側)31に向けて、内側シールラビリンス6、内側シー
ルハウジング3に保持された内側フローティングリング
1が配置され、外側ハウジング4に保持された外側フロ
ーティングリング2、外側シールラビリンス7が配置さ
れ、これらはケーシング5に装着されている。
【0003】内側フローティングリング1及び外側フロ
ーティングリング2のロータ9の表面9Aとの対向面に
は、ホワイトメタル(WJ)材質からなるバビットメタ
ル21,22が装着されている。なお、従来のバビット
メタル21,22は、銅、すず、等の合金から成るホワ
イトメタルで製作されている。
【0004】内側及び外側フローティングリング1,2
とロータ9の表面9Aとの内側及び外側ギャップ10−
1,10−2は極めて小さな隙間に保たれ、両フローテ
ィングリング1,2の間にはシール油8を供給し、常に
内側(プロセスガス側)30の圧力により若干高めに制
御し、これらのギャップ10−1からは内側へサワード
レン8−1が、もう一方のギャップ10−2からは外側
へスィートドレン8−2を流してシールしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
(1)前述のようにオイルフィルムシールは、プロセス
ガス内側30から外側31、すなわちプロセスガス側か
ら大気側に漏れないよう、内側及び外側のフローティン
グリング1,2の間にシール油8を供給し、一方はギャ
ップ10−1を通り、内側へサワードレン8−1とし
て、もう一方はギャップ10−2を通り、外側へスィー
トドレン8−2として流してシールしている。
【0006】(2)しかしながら、プロセスガス中に硫
化水素(H2 S)、アンモニア(NH3 )、メチルクロ
ライド(MeCl)等の腐食性ガスが含まれていると、
理論上シール油8の流速が零となるバビットメタル2
1,22の表面において前述の腐食性ガスが外側に向っ
て拡散し、バビットメタル21,22の材中に含まれる
銅等と化合物を生成する。
【0007】(3)特に、内側フローティングリング1
のバビットメタル21では、腐食性ガスと直接接触して
いるため化合物が生成しやすく、それらがバビットメタ
ル21とロータ9との極めて小さい内側ギャップ10−
1に生成堆積され、ギャップ10−1が小さくなってサ
ワードレン8−1の流量が低下しバビットメタル21が
焼損することがあった。
【0008】(4)さらに、腐食ガスによってバビット
メタル21が腐食されて欠落し、サワードレン8−1の
流量が逆に過大になって、シール機能が大きく低下する
という問題点があった。
【0009】(5)なお、外側フローティングリング2
のバビットメタル22についても、内側フローティング
リング1よりも程度は小さいものの、同様な問題点があ
った。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、(1)内側、外側フローティングリ
ングのロータと対向する面を従来のホワイトメタルに代
え、カーボン材とする。又、(2)これらフローティン
グリング全体をカーボン材とする。更に、前述の(1)
又は(2)において、カーボン材は金属系材料か又は樹
脂系材料を含浸させてなる構成とする。
【0011】即ち、本発明は、(1)回転体のロータの
外表面をシール油を介してシールし、プロセスガスの内
側から外側への流出を防ぐ内側フローティングリング及
び外側フローティングリングの少くとも一方について前
記ロータの外表面と対向する内表面がカーボン材から成
ることを特徴とするオイルフィルムシールを提供する。
【0012】又、(2)回転体のロータの外表面をシー
ル油を介してシールし、プロセスガスの内側から外側へ
の流出を防ぐ内側フローティングリング及び外側フロー
ティングリングの少くとも一方について、フローティン
グリング全体がカーボン材から成ることを特徴とするオ
イルフィルムシールを提供する。
【0013】更に、(3)前述の(1)又は(2)の発
明において、前記カーボン材はアンチモン合金等の金属
系材料か又はエポキシ樹脂等の樹脂系材料のいずれかが
含浸されてなるオイルフィルムシールも提供する。
【0014】
【作用】本発明はこのような手段により、その(1)に
おいては、内側及び外側フローティングリングのロータ
と対向する内表面の少くとも一方にカーボン材を採用し
たので、カーボン材は耐食性に優れており、プロセスガ
スに含まれている硫化水素、アンモニア、メチルクロラ
イド、等との化合物がロータとフローティングリング間
のギャップに生成されず、又これに腐食されることがな
い。従って内側及び外側のギャップに腐食化合物が生成
堆積されてギャップが小さくなり、内側へ向うサワード
レン及び外側へ向うスィートドレンの流量が低下するこ
とはない。又、腐食によってカーボン材が欠落しないの
で、内側及び外側ギャップが大きくなることもなく、内
側、外側のドレーンの流量が過大となることがない。
【0015】又、(2)においては、フローティングリ
ング全体をカーボン材としたので、前述の(1)の作用
に加えて、プロセスの腐食性が極めて強い場合には腐食
によるカーボンの欠落、等がなくなるとともに質量が軽
減され、振動に対する追従性が向上するものである。
【0016】更に、(3)においては、前述の作用に加
えてカーボン材の基材中の気孔にアンチモン合金、等の
金属材料又はエポキシ樹脂、等の樹脂系材料を含浸させ
たのでその機械的強度、摺動特性、耐食性がより優れた
ものになる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図1は本発明の一実施例に係るオイルフ
ィルムシールの断面図である。図において、符号1乃至
10及び30,31は図2の従来例と同じ構成であるの
でそのまま引用して説明するが、本発明の特徴となると
ころは、符号11,12,13の部分であり、以下、こ
れらについて詳しく説明する。
【0018】遠心圧縮機のロータ9を取り囲むように、
内側(プロセスガス側)30から外側(大気側)31に
向けて、内側シールラビリンス6、内側シールハウジン
グ3に保持された内側フローティングリング1、外側シ
ールハウジング4に保持された外側フローティングリン
グ2、外側シールラビリンス7が配置され、これらはケ
ーシング5に装着固定されている。
【0019】内側フローティングリング1及び外側フロ
ーティングリング2の内表面、すなわちロータ9との対
向面には高強度、高耐食性のカーボン材11,12が接
着剤で装着されている。この接着にはフェノール樹脂系
やエポキシ樹脂系の高強度接着剤を用いて行うのが好ま
しい。
【0020】一方、ロータ9のカーボン材11,12と
の対向表面には、摺動傷等が生じないよう自溶合金やセ
ラミック溶射により硬質の表面改質層13が形成されて
いる。
【0021】カーボン材11,12としては一般にカー
ボン基材中の気孔にアンチモン合金、等の金属材料やエ
ポキシ樹脂、等の樹脂系材料を溶融加圧、等により含浸
させたものを用いる。
【0022】一般に汎用のカーボン材は、自己潤滑性
(摺動特性)が良いため、金属等と接触摺動させる減摩
材料として使用されているが、焼結材料であるため多孔
質で機械的強度に劣る。そのため、従来は、このような
内側、外側フローティングリング1,2のように高圧、
振動を受ける部位には設計上使用することができなかっ
たが、本発明により前述のような高強度、高耐食性のカ
ーボン材を用いることで初めて適用可能となったもので
ある。これらの高強度、高耐食性のカーボン材の代表例
としては次のものがある。
【0023】(1)アンチモン合金含浸カーボン;比
重:約2.7、曲げ強さ:約1,000kgf/cm2 、耐熱
温度:約350℃、ショア硬度:約75、等の条件から
なるカーボン。
【0024】(2)樹脂含浸カーボン;比重:約1.
9、曲げ強さ:約500kgf/cm2 、耐熱温度:約350
℃、ショア硬度:約65、等の条件からなるカーボン。
【0025】このような構成の実施例における作用を説
明する。内側及び外側フローティングリング1,2とロ
ータ9との内側及び外側ギャップ10−1,10−2は
極めて小さく保たれ、両フローティングリング1,2の
間に供給されるシール油8は、常に内側(プロセスガス
側)30の圧力より若干高目に制御されているためこれ
らの環状のギャップ10−1,10−2を通って内側
(プロセスガス側)30へはサワードレン8−1とし
て、外側(大気側)21へはスィートドレン8−2とし
てそれぞれ流れる。
【0026】このようにして、プロセスガスが内側30
から外側31へ流出するのを、非接触かつ油膜によって
シールし、高圧、高速で信頼性の高いオイルフィルムシ
ールが実現できる。
【0027】なお、前述したカーボン材11,12の代
りに内側及び外側フローティングリング1,2の全体を
カーボン材で製作し、ギャップ10−1,10−2を形
成せしめるようにしても良い。これらのフローティング
リング1,2はロータ9の振動に対し追従しやすいよう
に保持されており、全体をカーボン材で製作すれば質量
が軽減されて、振動に対する追従性が向上するというメ
リットもある。
【0028】前述のカーボン材は、比重が鋼の約1/3
〜1/4で鋼より軽量となり、濃度が極めて高くない限
り、ほとんど全ての化学薬品に対し耐食性を有するとい
う優れた特性がある。
【0029】このような実施例によれば次のような著し
い効果が得られるものである。
【0030】(1)内側フローティングリング1及び外
側フローティングリング2に従来採用されているバビッ
トメタル21,22を、カーボン材11,12に替える
か、あるいはバビットメタル21,22を含むフローテ
ィングリング1,2全体をカーボン材に替えることによ
り、腐食化合物が生成堆積してサワードレン8−1及び
スィートドレン8−2の流量が低下することにより生ず
る内側及び外側フローティングリング1,2の焼損が防
止できる。
【0031】(2)また、腐食によってギャップ10−
1,10−2の流路が欠落し、それらの流量が過大とな
り、シール油8の供給損失をまねくことがない。特に、
サワードレン8−1はプロセスガスと分離して回収また
は廃棄されるため、その流量が適正に保たれることによ
る経済的効果は大きい。
【0032】(3)すなわち、前記のカーボン材の採用
により、シール機能を損なったり、喪失してしまうこと
がなく、機械的強度及び摺動特性も優れているため定期
的なメンテナンスも不要となり、経済的メリットが大幅
に向上する。
【0033】(4)なお、発明者らが知り得た情報とし
て、従来採用のホワイトメタル製バビットの場合、サワ
ードレン8−1が定格流量の約1/5〜20倍の間で変
動したとのことである。これに対し本発明のカーボン材
では、ほとんど変動がないという優れた効果がある。
【0034】なお、上記の実施例では内側フローティン
グリング1、外側フローティングリング2のいずれにも
カーボン材11,12を採用した例で説明したが、本発
明はこの実施例のみに限定するものではなく、カーボン
材は、そのシールの程度、仕様に応じていずれか一方の
フローティングリングに採用するのみでも良く、本発明
の範囲に含まれることはもちろんである。
【0035】
【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は、内側フローティングリング及び外側フローティング
リングのロータの外表面と対向する内表面に従来採用さ
れているバビットメタルを、カーボン材に替える構成、
あるいはフローティングリング全体をカーボン材とする
構成、更にカーボン材を金属系材料か又は樹脂系材料を
含浸させてなる構成としたので次のような効果を有する
ものである。
【0036】(1)内側及び外側ギャップに腐食化合物
が生成堆積されることに起因し、シール油、即ち、サワ
ードレン及びスィートドレンの流量が低下して、内側及
び外側フローティングリングが焼損することがない。
【0037】(2)また、腐食によってシール油流路の
ギャップが大きくなり、それらの流量が過大となり、シ
ール油の供給損失をまねくことがない。特に、サワード
レンはプロセスガスと分離して回収または廃棄されるた
め、その流量が適正に保たれることによる経済的効果は
大きい。
【0038】(3)カーボン材の採用により、シール機
能を損なったり、喪失してしまうことがなく、又、その
ため、油量の定格流量の変動もなく、カーボン材は機械
的強度及び摺動特性も優れているため定期的なメンテナ
ンスも不要となり、経済的メリットが大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るオイルフィルムシール
の断面図である。
【図2】従来のオイルフィルムシールの断面図である。
【符号の説明】
1 内側フローティングリング 2 外側フローティングリング 3 内側シールハウジング 4 外側シールハウジング 5 ケーシング 6 内側シールラビリンス 7 外側シールラビリンス 8 シール油 9 ロータ 10 ギャップ 11 カーボン材 12 カーボン材 13 表面改質層 20 内側(プロセスガス側) 21 外側(大気側)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転体のロータの外表面をシール油を介
    してシールし、プロセスガスの内側から外側への流出を
    防ぐ内側フローティングリング及び外側フローティング
    リングの少くとも一方について、前記ロータの外表面と
    対向する内表面がカーボン材から成ることを特徴とする
    オイルフィルムシール。
  2. 【請求項2】 回転体のロータの外表面をシール油を介
    してシールし、プロセスガスの内側から外側への流出を
    防ぐ内側フローティングリング及び外側フローティング
    リングの少くとも一方について、フローティングリング
    全体がカーボン材から成ることを特徴とするオイルフィ
    ルムシール。
  3. 【請求項3】 前記カーボン材はアンチモン合金等の金
    属系材料か又はエポキシ樹脂等の樹脂系材料のいずれか
    が含浸されてなる請求項1又は2記載のオイルフィルム
    シール。
JP6265090A 1994-10-28 1994-10-28 オイルフィルムシール Withdrawn JPH08121109A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6265090A JPH08121109A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 オイルフィルムシール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6265090A JPH08121109A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 オイルフィルムシール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08121109A true JPH08121109A (ja) 1996-05-14

Family

ID=17412464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6265090A Withdrawn JPH08121109A (ja) 1994-10-28 1994-10-28 オイルフィルムシール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08121109A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6398484B1 (en) 1998-03-13 2002-06-04 Hitachi, Ltd. Centrifugal compressor and shaft seal
KR100865191B1 (ko) * 2001-10-30 2008-10-23 제너럴 일렉트릭 캄파니 환상 시일 링 조립체용 패킹 부품 및 터빈 노즐다이어프램용 환상 시일 링 조립체
EP2218878A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-18 ABB Turbo Systems AG Verdichterseitige Wellenabdichtung eines Abgasturboladers
CN103629357A (zh) * 2013-11-05 2014-03-12 大连四方佳特流体设备有限公司 叶片式回转阀的密封机构
CN104343473A (zh) * 2014-09-02 2015-02-11 华中科技大学 一种用于有机工质向心透平的轴端密封装置
CN107061285A (zh) * 2017-04-11 2017-08-18 东营海森密封技术有限责任公司 一种用于螺杆压缩机的浮环密封装置及密封气供应系统

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6398484B1 (en) 1998-03-13 2002-06-04 Hitachi, Ltd. Centrifugal compressor and shaft seal
KR100865191B1 (ko) * 2001-10-30 2008-10-23 제너럴 일렉트릭 캄파니 환상 시일 링 조립체용 패킹 부품 및 터빈 노즐다이어프램용 환상 시일 링 조립체
EP2218878A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-18 ABB Turbo Systems AG Verdichterseitige Wellenabdichtung eines Abgasturboladers
EP2218877A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-18 ABB Turbo Systems AG Dichtungsvorrichtung eines Abgasturboladers
US8517679B2 (en) 2009-02-12 2013-08-27 Abb Turbo Systems Ag Compressor-side shaft seal of an exhaust-gas turbocharger
KR101520996B1 (ko) * 2009-02-12 2015-05-19 에이비비 터보 시스템즈 아게 배기가스 터보차저의 압축기측 샤프트 시일
CN103629357A (zh) * 2013-11-05 2014-03-12 大连四方佳特流体设备有限公司 叶片式回转阀的密封机构
CN104343473A (zh) * 2014-09-02 2015-02-11 华中科技大学 一种用于有机工质向心透平的轴端密封装置
CN104343473B (zh) * 2014-09-02 2015-09-09 华中科技大学 一种用于有机工质向心透平的轴端密封装置
CN107061285A (zh) * 2017-04-11 2017-08-18 东营海森密封技术有限责任公司 一种用于螺杆压缩机的浮环密封装置及密封气供应系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1835046B1 (en) Wear-resistant coating
US4566700A (en) Abrasive/abradable gas path seal system
EP3527859B1 (en) Sliding component
US4492522A (en) Blade for a fluid flow engine and method for manufacturing the blade
US20070147990A1 (en) Sealing device
US4934254A (en) Face seal with long-wearing sealing surface
US5756150A (en) Method of spraying particulate materials on a solid surface materials
RU1799424C (ru) Истираемое уплотнение газотурбинного двигател
JPH08121109A (ja) オイルフィルムシール
US3659861A (en) Particulate coating for the rubbing seal of a gas turbine regenerator
US20120015109A1 (en) Fluoropolymer-containing films for use with positive-displacement fluid pumps
JPS60262951A (ja) 耐摩耗性被覆
JPH06341445A (ja) 転がり軸受
JP2015515566A (ja) 分離接合部を有するターボ機械コンポーネントおよび当該ターボ機械コンポーネントを有する蒸気タービン
JP2006194282A (ja) メカニカルシール機構
US5176455A (en) Gradated hydrostatic bearing
US4097052A (en) Gas-sealed contact-free shaft seal
CN115698512A (zh) 用于输送含有固体的介质的离心泵
JP2014114857A (ja) 回転機械
JP6387228B2 (ja) 内燃機関用ピストンリング
WO1983004293A1 (en) Improvements in mechanical seal structures
RU67664U1 (ru) Шиберная задвижка (варианты)
JP2016176124A (ja) コーティング層、圧縮機、および、コーティング層の製造方法
CN114893397A (zh) 涡盘组件和涡旋压缩机
SU1013671A1 (ru) Торцовое уплотнение

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020115