[实用新型]离心膨胀机密封系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种密封技术，尤其涉及一种离心膨胀机密封系统。

背景技术

离心膨胀机是依靠气体在膨胀机叶轮内膨胀，将气体内能转化为机械能的一种机械，气体通过叶轮降压降温做功，输出机械能。一般由机壳a、主轴b、叶轮c、轴承传动机构及被驱动机械等组成。如图2所示，现有离心膨胀机的机壳a和主轴b之间是通过轴端密封d来是实现轴向密封的，该轴端密封d采用梳齿密封结构，其梳齿只布置在轴向位置，机壳a与叶轮c的轮盘之间采用开放式结构，当离心膨胀机运作时，高炉尾气（主要含CO、CO₂气体）会从机壳a与叶轮c的后盘之间，经过轴端密封d与主轴b之间泄漏致外部空气中，使处于此处工作环境中的人们无法有效工作；而高炉尾气泄漏时还会携带一定的热量，致使余热回收效果降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种密封效果更好、余热回收率高的离心膨胀机密封系统。

本实用新型提供的这种离心膨胀机密封系统，包括机壳、主轴、叶轮和连接于机壳和主轴之间的轴端密封，所述轴端密封采用梳齿密封结构，该系统还包括轮盘密封和隔离气体，所述轮盘密封采用梳齿密封结构，该轮盘密封连接于叶轮的轮盘和机壳之间，所述轮盘密封、轴端密封与叶轮、机壳之间形成一空腔，在所述机壳上开有充气通道和回气通道，在所述轴端密封上开有连通于主轴和充气通道的密封通道，所述回气通道连通于空腔和叶轮的出气口，所述轴端密封包括轴向梳齿和端面梳齿，所述隔离气体经充气通道、密封通道、轴端密封与主轴间的间隙，一部分直接排放到大气中，一部分进入空腔并与之内部气体混合降压，通过回气通道与叶轮的出气口气体混合回收余热。

所述充气通道的进口气压小于叶轮的进口气压。

所述隔离气体为中性氮气。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、通过在机壳和叶轮之间增加一轮盘密封，在现有轴端密封上增加端面梳齿实现端面密封，避免了离心膨胀机内高炉尾气从机壳与叶轮之间、经轴端密封与主轴间的往大气泄露，保证了离心膨胀机工作房间的空气清洁，更加环保安全。

2、使用隔离气体经由充气通道、密封通道进入轴端密封与主轴间的间隙，由于轴端密封的轴向梳齿的具有易进难出的方向性，可使此处的隔离气体压力高于空腔中的混合气体压力，加大了轴端密封的密封性能。

3、进入空腔的隔离气体与通过轮盘密封泄漏进空腔的高炉尾气混合，一起由回气通道汇入叶轮的出气口中，实现了泄漏高炉尾气气体的余热回收。

本实用新型结构简单，安装方便，不但提高了膨胀机的余热利用率，还大大减轻了高炉气体的泄露。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为现有技术的结构示意图。

具体实施方式

从图1可以看出，本实用新型这种离心膨胀机密封系统，包括机壳1、主轴2、叶轮3、轴端密封4、轮盘密封5和隔离气体6，轴端密封4和轮盘密封5均采用梳齿密封结构，轴端密封4包括轴向梳齿41和端面梳齿42并连接于机壳1和主轴2之间，轮盘密封5密封连接于机壳1和叶轮3的轮盘之间，使轮盘密封5、轴端密封4与叶轮3、机壳1之间形成一空腔7，在机壳1上开有充气通道11和回气通道12，在轴端密封4上开有连通于主轴2和充气通道11的密封通道43，回气通道12一端与空腔7连通，一端通过管道与叶轮3的出气口31连通，隔离气体6经充气通道11、密封通道41、轴端密封4与主轴2间的间隙，一部分直接排放到大气中，一部分进入空腔7与之内部泄露的高炉尾气混合并降压，降压混合后的气体再通过回气通道12与叶轮3的出气口31气体混合，实现高炉尾气气体的余热全部回收。

在本实用新型中，如图1所示，充气通道11的进口气压P1小于叶轮3的进口气压P2；隔离气体6为中性氮气。