一種改進的密封碳環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種改進的密封碳環(huán)，屬氣體密封設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐煤氣是一種無色、無味、易燃、易爆、有劇毒的氣體，在高爐煤氣余壓發(fā)電設(shè)備(TRT)的生產(chǎn)運行中，TRT透平機軸系的高爐煤氣密封至關(guān)重要，現(xiàn)有的TRT設(shè)備中，透平機殼內(nèi)部除了采用拉別令密封外，透平機殼外部還采用了碳環(huán)加氮氣密封裝置；并取得了良好的效果。
[0003]但實踐中發(fā)現(xiàn):在生產(chǎn)運行中，石墨材質(zhì)的碳環(huán)與透平轉(zhuǎn)子軸在轉(zhuǎn)動時經(jīng)磨損會產(chǎn)生一些粉末，這些粉末被夾在碳環(huán)與透平轉(zhuǎn)子的密封(接觸)面上，使得碳環(huán)與透平轉(zhuǎn)子之間的間隙加大，導(dǎo)致密封效果變差，造成煤氣泄漏；而且磨損大大降低了碳環(huán)的壽命，碳環(huán)使用壽命只有6-9個月，每半年就要更換一次，磨損嚴(yán)重時會導(dǎo)致碳環(huán)斷裂，產(chǎn)生動靜摩擦引起火災(zāi)的重大事故，同時也使得昂貴的高壓氮氣泄漏量增加。如何在降低碳環(huán)磨損量的同時保證良好密封效果成為急需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種改進的密封碳環(huán)，該碳環(huán)通過在內(nèi)徑徑向開設(shè)凹槽，實現(xiàn)對磨損粉末和煤氣雜質(zhì)的收集，使碳環(huán)與透平轉(zhuǎn)子之間的間隙始終保持在合理范圍之內(nèi)，從而降低碳環(huán)磨損量，保證密封效果。
[0005]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0006]—種改進的密封碳環(huán)，包括碳環(huán)本體，其改進之處為，所述碳環(huán)本體內(nèi)圓周向開設(shè)多個凹槽。
[0007]上述的一種改進的密封碳環(huán)，所述開設(shè)于碳環(huán)本體內(nèi)圓周向的凹槽為I?2個，凹槽的橫截面為矩形，寬度小于碳環(huán)本體的厚度，深度為?4_。
[0008]本實用新型有益效果為:
[0009]在TRT設(shè)備運行過程中，氮氣從碳環(huán)密封套進入到密封腔并沿著軸套和轉(zhuǎn)軸的縫隙進入到凹槽內(nèi)形成氣旋，在凹槽處形成高壓腔，根據(jù)雷諾方程在平行密封面之間始終保持一個干凈的流體動壓力，這使得流體動壓力與靜壓力和彈簧完全平衡，使碳環(huán)與透平轉(zhuǎn)子軸之間的間隙始終保持在一個合理的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，碳環(huán)始終保持其原本的密封性能；本實用新型結(jié)合了浮環(huán)式密封與迷宮密封兩方面優(yōu)點，通過多個凹槽產(chǎn)生的密封氣壓力腔，與多個碳環(huán)密封面所產(chǎn)生的極薄的氣膜，共同構(gòu)成了無形的迷宮密封，通過這樣的原理，使得密封更加合理與完善，并保持了碳環(huán)穩(wěn)定性，減少摩擦導(dǎo)致的碳環(huán)過早損壞，避免了漏氣與動靜摩擦，使得碳環(huán)在較長時間內(nèi)保證其完整的功能性，為機組穩(wěn)定運行提供了有力的支撐。
[0010]本實用新型可延長碳環(huán)使用壽命50%以上，節(jié)約密封氮氣消耗，同時可杜絕因碳環(huán)與轉(zhuǎn)子軸動靜摩擦造成的生產(chǎn)事故和有毒煤氣泄漏事故，大幅延長機組穩(wěn)定運行時間，保證安全生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型碳環(huán)不意圖；
[0012]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中碳環(huán)與透平機轉(zhuǎn)子軸裝配示意圖；
[0013]圖3為應(yīng)用本實用新型后碳環(huán)與透平機轉(zhuǎn)子軸裝配示意圖；
[0014]圖中標(biāo)記為:彈簧1、碳環(huán)本體2、透平機殼3、密封腔4、透平轉(zhuǎn)子軸5、
[0015]凹槽6。
【具體實施方式】
[0016]圖1和圖3顯示，本實用新型的改進之處為在現(xiàn)有碳環(huán)本體2的內(nèi)圓周向開設(shè)I?2個凹槽6，凹槽6的寬度小于碳環(huán)本體2的厚度，深度為2mm?4_。
[0017]碳環(huán)經(jīng)此改進后，在TRT設(shè)備運行過程中，氮氣從碳環(huán)的密封套進入到密封腔4并沿著軸套和轉(zhuǎn)軸的縫隙進入到凹槽6內(nèi)形成氣旋，在凹槽6處形成高壓腔，根據(jù)雷諾方程在平行密封面之間始終保持一個干凈的流體動壓力，這使得流體動壓力與靜壓力和彈簧I完全平衡，使碳環(huán)與透平轉(zhuǎn)子軸5之間的間隙始終保持在一個合理的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，碳環(huán)始終保持其原本的密封性能.
[0018]本實用新型結(jié)合了浮環(huán)式密封與迷宮密封兩方面優(yōu)點，通過多個凹槽6產(chǎn)生的密封氣壓力腔，與多個碳環(huán)密封面所產(chǎn)生的極薄的氣膜，共同構(gòu)成了無形的迷宮密封，通過這樣的原理，使得密封更加合理與完善，并保持了碳環(huán)穩(wěn)定性，減少摩擦導(dǎo)致的碳環(huán)過早損壞，避免了漏氣與動靜摩擦，使得碳環(huán)在較長時間內(nèi)保證其完整的功能性，為機組穩(wěn)定運行提供了有力的支撐。
【主權(quán)項】
1.一種改進的密封碳環(huán)，包括碳環(huán)本體(2)，其特征在于:所述碳環(huán)本體(2)的內(nèi)圓周向開設(shè)多個凹槽(6)。2.如權(quán)利要求1所述的一種改進的密封碳環(huán)，其特征在于:所述開設(shè)于碳環(huán)本體(2)內(nèi)圓周向的凹槽(6)為I?2個，凹槽(6)的橫截面為矩形，寬度小于碳環(huán)本體(2)的厚度，深度為2mm?4mm η
【專利摘要】本實用新型為一種改進的密封碳環(huán)，屬氣體密封設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于解決發(fā)電設(shè)備透平機轉(zhuǎn)子軸碳環(huán)密封效果差，造成煤氣泄漏和降低碳環(huán)壽命的技術(shù)問題。改進之處為：在現(xiàn)有碳環(huán)本體的內(nèi)圓周向開設(shè)多個凹槽。本實用新型結(jié)合了浮環(huán)式密封與迷宮密封兩方面優(yōu)點，通過多個凹槽產(chǎn)生的密封氣壓力腔，與多個碳環(huán)密封面所產(chǎn)生的極薄的氣膜，共同構(gòu)成了無形的迷宮密封，使得密封更加合理與完善，并保持了碳環(huán)穩(wěn)定性，減少摩擦導(dǎo)致的碳環(huán)過早損壞，避免了漏氣與動靜摩擦，使得碳環(huán)在較長時間內(nèi)保證其完整的功能性，為機組穩(wěn)定運行提供了有力的支撐，可延長碳環(huán)使用壽命50%以上，節(jié)約密封氮氣消耗，杜絕因碳環(huán)與轉(zhuǎn)子軸動靜摩擦造成的生產(chǎn)和煤氣泄漏事故。
【IPC分類】F16J15/30
【公開號】CN204942545
【申請?zhí)枴緾N201520720722
【發(fā)明人】裴新會, 史良, 張英海, 張晉峰, 郭世旭
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月17日