[发明专利]一种煤气鼓风机迷宫密封结构的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种迷宫密封结构，具体涉及一种易燃、易爆、易中毒的煤气介质鼓风机的迷宫密封结构及其应用。

背景技术

迷宫密封（也叫梳齿密封）是在转轴周围设若干个依次排列的环形密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，毋须润滑，并允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和级间的密封。

对于以煤气为介质的鼓风机，由于迷宫密封的非接触性，定然存在煤气泄漏问题，传统上一般采用通入氮气的方法，把泄漏的煤气封堵在机壳内，由于机前压力波动较大，为保证安全，氮气一般调得比较大，随之而来的是氮气消耗量大副升高，每台煤气鼓风机的氮气消耗量在70m³/h以上，这与节能降耗，降本增效的大背景显得格格不入。 

如图1和图8所示，煤气鼓风机叶轮处的煤气必须通过轴向梳齿2、径向梳齿3、羊毛毡5三道屏障的层层阻挡衰减，最后从轴端逸出，而控制衰减量大小的关键就是轴套1与轴向梳齿2之间的密封间隙量&1和轴套1与径向梳齿3之间的密封间隙量&2。&1由设计制造上控制，基本不可调，传统的做法是把转子总成吊装入轴承箱座后，只要保证轴套1与轴向梳齿2不接触摩擦即可，而对两者齿间的轴向间隙量一般不做控制；&2则与轴的轴向窜动量、轴承间隙、装配误差等密切相关，因为它无法直接测量，为保证安全，一般也把余量放大，造成密封效果不佳。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种煤气鼓风机迷宫密封结构及其应用，它能大大降低煤气泄漏量和氮气消耗量，节能降耗效果非常显著。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤气鼓风机迷宫密封结构，在叶轮一端设有轴套，轴套与轴向梳齿之间的密封间隙为&1；在轴套与轴向梳齿的齿间新增设一个密封间隙控制量&3；轴套与径向梳齿之间的密封间隙为&2；在羊毛毡的后端设置有用于密封的羊毛毡压盖；在电机一端，轴承壳与轴承箱前端盖之间设置有调整垫圈。

上述煤气鼓风机迷宫密封结构，其应用步骤是：

首先在轴套与轴向梳齿的齿间新增一个密封间隙控制量&3，控制好密封间隙&3的间隙量，相当于增加了气流通过截流间隙的路程和时间，节流效应显著增强。综合考虑轴承间隙，制造公差与装配误差，部件的变形（如铸件收缩和失圆），转子的挠度，以及通过临界旋转频率时的振幅，热膨胀以及由此引起的变形等，将密封间隙&3的间隙量控制在0.25～0.35mm之间；

其次是重新设计径向梳齿的羊毛毡密封型式，将过去径向梳齿固定式密封槽改为对半开可调式密封的羊毛毡压盖，其基本原理是把羊毛毡压盖配做成两个半圆形，通过拧紧螺栓实现对羊毛毡压紧力的调节；

最后在轴承箱固定端增设调整垫圈，精确控制轴套与轴向梳齿的齿间间隙&3的间隙量，总装时，有顺序和目的地预压轴承箱前端盖和轴承箱后端盖，在保证齿间间隙&3合理间隙量（0.25～0.35mm）的基础上确定调整垫圈的厚度，然后再通过压铅法来控制轴套与径向梳齿之间的密封间隙&2的间隙量在0.25～0.35mm之间。

所述羊毛毡压盖由两个半圆部分组成，并通过螺栓固定在径向梳齿上。

本发明的有益效果是：改变过去固定式密封槽内羊毛毡不易拆装，不能调节的缺陷，实现在狭小受限空间通过压紧力的调节，持续改善密封效果的目的，同时它折卸方便，更换简单，大大提高检修速度和装配精度，在改造安装完以后，煤气鼓风机连续运行2个月不停机，每天现场检测C0浓度(距离轴封20mm处)，监测结果C0浓度均小于12PPM，即使考虑到以后的磨损，间隙变大，也只需微开氮气进行封堵，其用量则由之前的70m³/h以上，降低到10m³/h以下，在确保安全生产的同时，取得了显著的节能降耗效果。

附图说明

图1是改造前的加压机迷宫密封和转子总成剖面图；

图2是改造后的加压机迷宫密封和转子总成剖面图；

图3是径向梳齿的羊毛毡压盖剖面图；

图4是径向梳齿的羊毛毡压盖主视图；。

图5是调整垫圈剖面图；

图6是调整垫圈主视图；

图7是迷宫密封结构示意图；