專利名稱：汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動機械用密封裝置，具體地說是一種汽輪機免揭缸更 換接觸式汽、水兩用軸封。(二) 背景技術熱力發(fā)電廠凝汽式汽輪機高低壓端部軸封漏汽量大是汽輪機普遍存在的問 題。現(xiàn)有技術的凝汽式汽輪機高低壓端部軸封存在的共同問題是都主要采用 迷宮式軸封，由于迷宮式軸封為間隙密封，蒸汽從間隙中泄漏增大了汽輪機的 發(fā)電汽耗，軸封泄漏的汽體進入油系統(tǒng)使汽輪機油中帶水，汽輪機油乳化變 質(zhì)，形成安全隱患。凝汽式汽輪機低壓端軸封采用蒸汽密封還存在以下問題1) 蒸汽密封造成很大的能源浪費，大量密封蒸汽不能做功發(fā)電，被吸入凝 汽器凝結成水；2) 蒸汽進入凝汽器降低了凝汽器效率，汽輪機排至凝汽器的汽溫在50度左 右，而密封蒸汽300度左右使軸封處汽缸溫度過高而使汽缸發(fā)生熱變形，高溫 密封蒸汽使轉(zhuǎn)子溫度升高，增加了轉(zhuǎn)子脹差，降低了轉(zhuǎn)子剛度；3) 由于轉(zhuǎn)子熱傳導，使低壓端軸瓦溫度升高；4) 由于密封蒸汽溫度相對較高，軸封只能用金屬材料制造的迷宮式軸封間 隙密封，使密封汽耗大；5) 如果通入低壓端軸封的蒸汽量不足，則密封效果不好，空氣會進入凝汽 器使凝汽器真空降低；密封汽量過大，則蒸汽會泄漏到汽輪機外，蒸汽進入油 系統(tǒng)使汽輪機油中帶水。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術任務是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種密封效果好、無需 揭缸即可更換軸封的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封。汽輪機高壓 端的密封蒸汽通過軸封的泄汽口回收利用；低壓端通入蒸汽或水將密封室變 成正壓，從而阻止空氣或其它介質(zhì)進入凝汽器。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
該汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，包括設置在汽輪機缸體和汽 輪機軸之間的汽輪機軸封套，汽輪機軸上設置有一級以上的密封組件，每級 密封組件均包括一帶密封腔室或密封通道的密封座及設置在該密封座內(nèi)的密 封環(huán)，密封座上開有與密封腔室或密封通道相通的泄汽口或進水口或泄水□。上述汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其位于迷宮密封外側的汽 輪機軸上設置有兩級以上的密封組件，相鄰兩組密封組件的密封腔室或密封 通道通過密封座上的泄汽口或進水口或泄水口相通，其連通方式是第N (N》2)級密封組件上至少設置有N個相互獨立的密封腔室或密封通道，其 中，(N—1)個密封腔室或密封通道通過(N—l)級密封組件上的泄汽口 或進水口或泄水口分別與(N—l)級密封組件上的(N—l)個密封腔室或 密封通道相連通，第N (N》2)級密封組件上沒有對應連通的密封腔室或密 封通道收集從汽輪機軸泄漏的蒸汽。上述汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其密封環(huán)為石墨密封環(huán)或 氟乙烯密封環(huán)。上述汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其密封座及設置在該密封 座內(nèi)的密封環(huán)均為分體式結構。上述汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其汽輪機轉(zhuǎn)子上還設置有 防腐套。上述汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其汽輪機轉(zhuǎn)子上還設置有 阻水環(huán)。本發(fā)明的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封與現(xiàn)有技術相比，所產(chǎn) 生的有益效果是1) 高、低壓端均無需揭缸，便可進行對密封組件的更換操作，且該操 作周期短，工作量小，包括停機冷卻時間在內(nèi)，整個檢修過程約是1一2天；2) 高壓端軸封為多腔室或多通道密封，逐級膨脹減壓，高壓端的泄漏蒸汽通過軸封的泄汽口回收利用，致使從最后一級密封處泄漏蒸汽壓力接近大 氣壓，減少蒸汽泄漏。3) 高壓端軸封利用石墨的耐磨性和耐高溫性和自潤滑性能好的特點，柔性石墨密封環(huán)與汽輪機的轉(zhuǎn)軸及軸套內(nèi)壁無間隙配合，密封效果好。4) 低壓端由汽密封軸封低壓端由汽密封改為水密封后，其優(yōu)點是 a) 由于低壓軸封在汽輪機的后端，密封水直接漏到凝汽器，而不會迸入汽 輪機造成水沖擊；b) 密封水用凝結水泵出口供給，凝結水溫與排汽溫度接近，不會造成汽 缸、轉(zhuǎn)子熱膨脹；c) 低壓軸封處轉(zhuǎn)子溫度與油溫接近，軸瓦溫度不受轉(zhuǎn)子響應；d) 密封材料可選用柔性石墨、氟乙烯等非金屬材料與轉(zhuǎn)子無間隙接觸密 封，減少了密封用水；e) 節(jié)省大量密封蒸汽，降低了發(fā)電成本，提高了發(fā)電效率。f) 改成水密封后，由于溫度降低，所以可采用密封效果更好的氟乙烯等材 料進行密封。

附圖l為本發(fā)明第一個實施例的主視剖面結構示意圖； 附圖2為圖1中一級密封組件的主視剖面結構示意圖；附圖3為圖2的右視結構示意圖；附圖4為圖1中二級密封組件的主視剖面結構示意圖； 附圖5為圖4的右視結構示意圖；附圖6為圖1中三級密封組件的主視剖面結構示意圖； 附圖7為圖6的右視結構示意圖；附圖8為圖1中四級密封組件的主視剖面結構示意圖； 附圖9為圖8的右視結構示意圖；附圖10為圖1中泄漏蒸汽在腔室或通道內(nèi)的流向原理圖； 附圖ll為本發(fā)明的第二個實施例的主視剖面結構示意圖； 附圖12為圖11中水密封環(huán)的主視剖面結構示意圖； 附圖13為圖12的A-A向剖面結構示意圖；附圖14為圖11中密封蒸汽或水在腔室或通道內(nèi)的流向原理圖； 附圖15為本發(fā)明的第三個實施例的主視剖面結構示意圖；附圖16為圖15中泄漏蒸汽在腔室或通道內(nèi)的流向原理圖。 圖中，1、汽輪機缸體，2、汽輪機軸，3、汽輪機軸封套，4、環(huán)形槽， 5、密封腔室或密封通道，6、密封座，7、石墨密封環(huán)，8、泄汽口或進水口 或泄水口， 9、 一級密封組件，10、 二級密封組件，11、三級密封組件， 12、四級密封組件，13、防腐套，14、水密封環(huán)，15、密封組件，16、密封 組件，17、均壓孔，18、水封室，19、迷宮式密封，20、阻水環(huán)。 具體實施方式
下面結合附圖1一16對本發(fā)明的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸 封作以下詳細地說明。 實施例l:如附圖1所示，本發(fā)明的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其結構包括設置在汽輪機缸體1和汽輪機軸2之間的汽輪機軸封套3，汽輪機軸 封套3與汽輪機軸2之間形成一帶開口的環(huán)形槽4，環(huán)形槽4內(nèi)設有一級密封組 件9、 二級密封組件IO、三級密封組件ll、四級密封組件12，每級密封組件 均包括一帶密封腔室或密封通道5的密封座6及設置在該密封座6內(nèi)的石墨密 封環(huán)7，密封座6及設置在該密封座6內(nèi)的石墨密封環(huán)7均為分體式結構，即分 上、下兩體式結構，兩部分組合在一起形成一個完整的圓環(huán)結構，密封座6 上開有與密封腔室或密封通道5相通的泄汽口8。如附圖2—10所示， 一至四級密封組件泄汽口8的開設位置是 一級密封 組件9的密封腔室或密封通道5-l通過泄汽口8-l與二級密封組件10的密封腔室 或密封通道5-2相通，二級密封組件10的密封腔室或密封通道5-2通過泄汽口 8-2與三級密封組件ll的密封腔室或密封通道5-3相通，三級密封組件ll的密 封腔室或密封通道5-3通過泄汽口8-3與四級密封組件12的密封腔室或密封通 道5-4相通，四級密封組件12的密封腔室或密封通道5-4上設有泄汽口8-4; 二 級密封組件10的密封腔室或密封通道5-5通過泄汽口8-5與三級密封組件ll的 密封腔室或密封通道5-6相通，三級密封組件ll的密封腔室或密封通道5-6通 過泄汽口8-6與四級密封組件12的密封腔室或密封通道5-7相通，四級密封組 件12的密封腔室或密封通道5-7上設有泄汽口8-7;三級密封組件ll的密封腔 室或密封通道5-8通過泄汽口8-8與四級密封組件12的密封腔室或密封通道5-9 相通，四級密封組件12的密封腔室或密封通道5-9上還有泄汽口8-9;四級密 封組件12的密封腔室或密封通道5-10上設有泄汽口8-10。 實施例2:如附圖ll所示，本發(fā)明的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其結構包括設置在汽輪機缸體1和汽輪機軸2之間的汽輪機軸封套3，汽輪機軸2 上設置有防腐套13，汽輪機軸封套3與汽輪機軸2之間形成一帶開口的環(huán)形槽 4，環(huán)形槽4內(nèi)設有二級密封組件10、三級密封組件ll、四級密封組件12、水
密封環(huán)14和兩組密封組件15、 16， 二級密封組件IO、三級密封組件ll、四級 密封組件12的結構與實施例1相同，起對應關系也相同，將實施例l中的一級 密封組件9換成了水密封環(huán)14，密封組件15、 16采用石墨密封，汽輪機軸封 套3的另一端設置有阻水環(huán)20。如附圖12、 13所示，水密封環(huán)14為分體式結構，即分上、下兩體式結 構，兩部分組合在一起形成-一個完整的圓環(huán)結構，圓環(huán)結構的密封腔室或密 封通道5-11通過其上的進水口8-11、 8-12分別與二級密封組件10的密封腔室 或密封通道5-2、 5-5相通，圓環(huán)結構的內(nèi)環(huán)上還開有數(shù)個與密封腔室或密封 通道5-11相通的均壓孔17。如附圖14所示，四級密封組件12的密封腔室或密封通道5-4、 5-7為進水 腔室或進水通道，分別通過其上的進水口8-4、 8-7往其內(nèi)進水，水再分別通 過三級密封組件ll上的進水口8-3、 8-6注入密封腔室或密封通道5-3和5-6 內(nèi)，最后通過二級密封組件10上的進水口8-2、 8-5進入水密封環(huán)14所在的水 封室18，并在密封組件15、 16的協(xié)同作用下，完成對汽輪機低壓端的密封。 密封水一部分通過防腐套13泄漏到凝汽器，另一部分通過防腐套13泄漏入三 級密封組件ll的密封腔室或密封通道5-8，并經(jīng)泄水口8-8泄漏到四級密封組 件12的密封腔室或密封通道5-9，最后經(jīng)其上的泄水口8-9排出，還有一部分 密封水泄漏到四級密封組件12的密封腔室或密封通道5-10內(nèi)，并經(jīng)其上的泄 水口8-10排出，以便可以循環(huán)利用。實施例3:本發(fā)明的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其結構包括設置在 汽輪機缸體1和汽輪機軸2之間的汽輪機軸封套3，迷宮式密封19設置在汽輪 機軸2上，在迷宮式密封19的外側設置有一級密封組件9和二級密封組件10， 一級密封組件9和二級密封組件10的結構及對應關系同實施例1，泄漏汽體進 入一級密封組件9的密封腔室或密封通道5-l后通過泄汽口8-l進入二級密封組 件10的密封腔室或密封通道5-2內(nèi)，二級密封組件10的密封腔室或密封通道5 -2上設置有泄汽口8-2，泄漏的蒸汽通過該泄汽口8-2排出，另一部分泄漏汽 體直接進入二級密封組件10的密封腔室或密封通道5-5，并經(jīng)其上的泄汽口8 -5排出，以便可以循環(huán)利用。
權利要求
1. 汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，包括設置在汽輪機缸體和汽輪機軸之間的汽輪機軸封套，其特征在于，汽輪機軸上設置有一級以上的密封組件，每級密封組件均包括一帶密封腔室或密封通道的密封座及設置在該密封座內(nèi)的密封環(huán)，密封座上開有與密封腔室或密封通道相通的泄汽口或進水口或泄水口。
2、 根據(jù)權利要求l所述的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，其 特征在于，位于迷宮密封外側的汽輪機軸上設置有兩級以上的密封組件，相 鄰兩組密封組件的密封腔室或密封通道通過密封座上的泄汽口或進水口或泄 水口相通，其連通方式是第N (N>2)級密封組件上至少設置有N個相互 獨立的密封腔室或密封通道，其中，(N—l)個密封腔室或密封通道通過(N—l)級密封組件上的泄汽口或進水口或泄水口分別與(N—l)級密封 組件上的(N—l)個密封腔室或密封通道相連通，第N (N>2)級密封組件 上沒有對應連通的密封腔室或密封通道收集從汽輪機軸泄漏的蒸汽。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸 封，其特征在于，密封環(huán)為石墨密封環(huán)或氟乙烯密封環(huán)。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸 封，其特征在于，密封座及設置在該密封座內(nèi)的密封環(huán)均為分體式結構。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸 封，其特征在于，汽輪機轉(zhuǎn)子上還設置有防腐套。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸 封，其特征在于，汽輪機轉(zhuǎn)子上還設置有阻水環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封，屬于轉(zhuǎn)動機械用密封裝置領域，其結構包括設置在汽輪機缸體和汽輪機軸之間的汽輪機軸封套，特點是汽輪機軸上設置有一級以上的密封組件，每級密封組件均包括一帶密封腔室或密封通道的密封座及設置在該密封座內(nèi)的密封環(huán)，密封座上開有與密封腔室或密封通道相通的泄汽口或進水口或泄水口。本發(fā)明的汽輪機免揭缸更換接觸式汽、水兩用軸封利用柔性石墨耐高溫耐磨的物理性能，與汽輪機軸和汽輪機軸封套過盈配合，具有密封性能好的優(yōu)點，并針對石墨容易斷裂的缺陷，在石墨密封環(huán)的兩側設置了銅或不銹鋼的加固環(huán)，使用壽命大大提高。除此之外，本軸封在檢修時無需揭缸，大大縮短了檢修時間，減少了停機損失。
文檔編號F01D11/00GK101210500SQ20061017093
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月30日 優(yōu)先權日2006年12月30日
發(fā)明者健 潘 申請人:健 潘