專利名稱：用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知的是，可壓縮流體被引入到離心式壓縮機(jī)中，該流體以比其進(jìn)入時(shí)的壓力更高的壓力被輸送出。
離心式壓縮機(jī)具有一個(gè)或多個(gè)級(jí)，并且可用于介質(zhì)輸送和/或高壓輸送。
離心式壓縮機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用是天然氣回注。
例如，由General Electric Oil & Gas-Nuovo Pignone公司制造的離心式回注壓縮機(jī)的特征在于輸送壓力高達(dá)600bar，并且通常發(fā)生這樣的情況，即非常致命的氣體以較低的濃度存在于處理氣體中。其中含有例如硫化氫(H2S)的酸性氣體，如果該酸性氣體以大于1％的濃度存在則其是致命的。
到目前為止，沒(méi)有構(gòu)想出用于使處理氣體的泄漏減至最小的結(jié)構(gòu)方面的解決方案，該處理氣體對(duì)于在工廠中工作的和在該氣體環(huán)境中的人員的安全性來(lái)說(shuō)是非常危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，解決上述的技術(shù)問(wèn)題，并且特別是提供一種用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)，該密封系統(tǒng)使得該處理氣體被保持并受控制，以便使得氣體的泄漏減至最小并使得有害氣體積聚在該壓縮機(jī)的殼體與其端部法蘭之間的間隙中的程度減至最小。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)，該密封系統(tǒng)使得酸性氣體從壓縮機(jī)的端蓋中完全地排出，以使在完全安全的情況下對(duì)該壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù)操作。
本發(fā)明的再一目的是提供一種用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)，該密封系統(tǒng)的特征是最大程度的簡(jiǎn)化和堅(jiān)固，以便以低成本提供可靠性。
通過(guò)提供一種如權(quán)利要求1所述的用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的這些和其它的目的。
另外的技術(shù)特征在從屬權(quán)利要求中限定。


結(jié)合以下的詳細(xì)描述，通過(guò)提供的非限定性的實(shí)施例，并參照所附的示意圖，依據(jù)本發(fā)明的、用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)的特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清晰地和明顯地呈現(xiàn)出來(lái)，附圖中圖1是依據(jù)本發(fā)明的用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，由附圖標(biāo)記10整體地表示的所示的密封系統(tǒng)位于用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的殼體13和端部法蘭11之間。依據(jù)本發(fā)明，在所示的示例中，密封系統(tǒng)10包括三個(gè)串聯(lián)布置的環(huán)形腔12、14、和16。
第一環(huán)形腔12位于一暴露于該壓縮機(jī)的入口壓力的例如內(nèi)唇形密封件18的密封裝置與一例如外唇形密封件19的另一密封裝置之間。
第二環(huán)形腔14位于該外唇形密封件19與內(nèi)墊圈20之間。
第三環(huán)形腔16位于該內(nèi)墊圈20與外墊圈21之間。
第一環(huán)形腔12通過(guò)第一管路31與第一壓力計(jì)30連接。
第二環(huán)形腔14與排出管路32連接，該管路終止于低壓出口收集器33。
排出管路32具有孔口36。用于第二壓力計(jì)38的第二管路39連接到孔口36的上游的排出管路32上。
在與第二管路39連接處的上游，排出管路32通過(guò)一具有截止閥40的第三管路41連接到第一管路31。
第三環(huán)形腔16由第一(加壓)管路50被供給例如氮?dú)獾亩栊詺怏w。當(dāng)?shù)诙刂归y52操作時(shí)，第一環(huán)形腔12和第二環(huán)形腔14可經(jīng)第二(加壓)管路53被供以惰性氣體。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，該第二加壓管路53分支成分別與第一環(huán)形腔12和第二環(huán)形腔14相連并具有第一閥56和第二閥58的第一管段54和第二管段55。
根據(jù)該壓縮機(jī)處于正常運(yùn)行或處于維護(hù)時(shí)的情況，分別對(duì)密封系統(tǒng)10的操作進(jìn)行描述。
在該壓縮機(jī)的正常運(yùn)行過(guò)程中，閥40和52時(shí)關(guān)閉的。
主密封作用是由內(nèi)唇形密封件18提供的，該內(nèi)唇形密封件設(shè)計(jì)成抵抗壓縮機(jī)吸入壓力和大氣壓力之間的壓力差。
然而，在啟動(dòng)之前的壓縮機(jī)的加壓過(guò)程中，較低的壓力不能使該內(nèi)唇形密封件18最優(yōu)地工作，并由此形成流經(jīng)第一環(huán)形腔12進(jìn)入第二環(huán)形腔14的小的氣體泄漏。
因?yàn)榻?jīng)排出管路32與出口收集器33相連的外唇形密封件19處于比內(nèi)唇形密封件18承受的壓力更小的壓力下，所以產(chǎn)生了該氣體流。
實(shí)際上，在正常運(yùn)行中，泄漏的氣體被導(dǎo)入排出管路32并流出以進(jìn)入出口收集器33。
為了確保全部的泄漏氣體在所有運(yùn)行工況下正確地導(dǎo)入出口收集器33，以防止該氣體釋放到大氣中，設(shè)置了第三環(huán)形腔16，通常使用氮?dú)鈱?duì)該環(huán)形腔進(jìn)行加壓。
氮?dú)鈴牡谝患訅汗苈?0以1bar的相對(duì)壓力供給。因?yàn)槌隹谑占?3通常處于0.1bar的相對(duì)壓力下，最大為0.5bar，所以該酸性氣體完全地與大氣隔離。
壓力計(jì)30和38分別產(chǎn)生對(duì)于環(huán)形腔12和14的壓力的信號(hào)。
如果內(nèi)唇形密封件18破損了，第一壓力計(jì)30檢測(cè)到壓力的快速升高。如果該壓力過(guò)高，第一壓力計(jì)30發(fā)送一指令給離心式壓縮機(jī)的控制單元45，以便該控制單元使該壓縮機(jī)停機(jī)。
在該壓縮機(jī)停機(jī)和暫時(shí)降壓的過(guò)程中，與內(nèi)唇形密封件18尺寸相同的外唇形密封件19起到了主密封作用。
另外，第二壓力計(jì)38可檢測(cè)任何同時(shí)發(fā)生的唇形密封件18和19的破損，這將導(dǎo)致該壓縮機(jī)的安全停機(jī)。
在這種情況下，孔口36使得酸性氣體流流出，這樣保護(hù)了設(shè)計(jì)成用于低壓的出口收集器33和排出管路32下游的設(shè)備。
在維護(hù)階段，密封系統(tǒng)10確保了在該離心式壓縮機(jī)在拆卸過(guò)程中的安全狀況。
在該壓縮機(jī)的端部法蘭11拆卸下之前，重要的是排出所有保持收集在環(huán)形腔12、14、和16中的致命性氣體。
當(dāng)截止閥52、第一閥56和第二閥58開(kāi)始打開(kāi)時(shí)，環(huán)形腔12和14經(jīng)第二管路53、第一管段54和第二管段55被供給以相對(duì)壓力大約為1bar的氮?dú)狻?br> 當(dāng)截止閥40也打開(kāi)時(shí)，氮?dú)饬魅氲谝画h(huán)形腔12并流入第二環(huán)形腔14，這樣排出了存在的所有致命性氣體。
還應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)該壓縮機(jī)的端部法蘭11被拆卸時(shí)，內(nèi)唇形密封件18和外唇形密封件19必須置于安全區(qū)域中，以避免由于收集在制成該密封件的材料中的酸性氣體和致命性氣體引起的毒性污染。
還必須指出，可在低壓出口收集器33之前設(shè)置一例如廢氣處理系統(tǒng)的裝置，以用于使來(lái)自排出管路32的酸性氣體燃燒。
以上的描述使得依據(jù)本發(fā)明的用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)的技術(shù)特征清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，并使得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更明顯，其中應(yīng)提及的優(yōu)點(diǎn)為-可靠的密封度，連續(xù)的監(jiān)控唇形密封件18的運(yùn)行狀況；-保證暴露于有害氣體的區(qū)域的廢氣完全處理，使得操作員在安全狀況下進(jìn)行維護(hù)操作；和-與現(xiàn)有技術(shù)相比的低成本。
最后，如上所述，用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)可在不脫離本發(fā)明的情況下以多種方式進(jìn)行改變和變型；此外，所有的部件可被技術(shù)上等效的部件代替。實(shí)際上，根據(jù)技術(shù)要求可任意選擇使用的材料、形狀和尺寸。
本發(fā)明的保護(hù)范圍由后附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于處理致命性氣體的離心式壓縮機(jī)的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，該密封系統(tǒng)包括至少一個(gè)與排出管路(32)連接的環(huán)形腔(14)，密封裝置(18、19)置于該環(huán)形腔(14)與所述離心式壓縮機(jī)的內(nèi)部之間。
2.如權(quán)利要求1所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述密封裝置是內(nèi)唇形密封件(18)和外唇形密封件(19)。
3.如權(quán)利要求2所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，另一環(huán)形腔(12)設(shè)置在該內(nèi)唇形密封件(18)和該外唇形密封件(19)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，第三環(huán)形腔(16)設(shè)置在所述環(huán)形腔(14)的上游，該第三環(huán)形腔(16)位于內(nèi)墊圈(20)和外墊圈(21)之間并由第一加壓惰性氣體管路(50)來(lái)供給。
5.如權(quán)利要求4所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，當(dāng)位于第二加壓惰性氣體管路(53)中的截止閥(52)打開(kāi)之后，所述環(huán)形腔(14)和所述另一環(huán)形腔(12)由所述第二加壓惰性氣體管路(53)來(lái)供給。
6.如權(quán)利要求5所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述第二加壓管路(53)分支成第一管段(54)和第二管段(55)，該第一管段(54)和該第二管段(55)分別與所述另一環(huán)形腔(12)和所述環(huán)形腔(14)相連并具有第一閥(56)和第二閥(58)。
7.如權(quán)利要求1所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述排出管路(32)在低壓出口收集器(33)中終止。
8.如權(quán)利要求2所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述排出管路(32)具有使得所述氣體流出的孔口(36)，如果所述內(nèi)和外唇形密封件(18、19)失效，該孔口使得以過(guò)高的壓力存在于所述排出管路(32)中的該氣體流出。
9.如權(quán)利要求3所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述另一環(huán)形腔(12)通過(guò)第一管路(31)與第一壓力計(jì)(30)相連，并且所述環(huán)形腔(14)通過(guò)與所述排出管路(32)連接的第二管路(39)與第二壓力計(jì)(38)相連，所述排出管路(32)通過(guò)一具有截止閥(40)的第三管路(41)在所述第二管路(39)的所述連接處的上游與所述第一管路(31)相連。
10.如權(quán)利要求5或7所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述第一加壓管路(50)和所述加壓管路(53)的所述惰性氣體是氮?dú)?，以大約為1bar的相對(duì)壓力供給，所述出口收集器(33)處于通常約為0.1bar的相對(duì)壓力下。
11.如權(quán)利要求9所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，如果由所述第一壓力計(jì)(30)檢測(cè)出壓力的快速升高，則所述第一壓力計(jì)(30)向控制單元(45)發(fā)送一指令，以使該壓縮機(jī)停機(jī)。
12.如權(quán)利要求9所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，如果由所述第二壓力計(jì)(38)檢測(cè)出壓力的快速升高，則所述第二壓力計(jì)(38)向控制單元(45)發(fā)送一指令，以使該壓縮機(jī)停機(jī)。
13.如權(quán)利要求7所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述低壓出口收集器(33)連接到一用于使來(lái)自所述排出管路(32)的所述氣體燃燒的裝置上。
14.如權(quán)利要求1所述的密封系統(tǒng)(10)，其特征在于，在所述離心式壓縮機(jī)中處理的所述氣體是硫化氫(H2S)的含量超過(guò)1％的酸性氣體。
全文摘要
一種密封系統(tǒng)(10)，該密封系統(tǒng)確保了用于處理致命性氣體的高壓離心式壓縮機(jī)安全運(yùn)行。該密封系統(tǒng)包括由環(huán)形腔(12)分隔開(kāi)的密封裝置(18、19)，以及用于收集和排出任何釋放出的氣體的排出管路(32)。
文檔編號(hào)F04D29/08GK1479015SQ0314102
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者R·貝卡盧瓦, S·曼特拉斯, A·普莫, R 貝卡盧瓦, 乩 申請(qǐng)人:諾沃皮尼奧內(nèi)控股有限公司