[发明专利]干气密封系统和包括干气密封系统的涡轮机器

说明书

用于涡轮机器、特别是涡轮压缩机的一种干气密封系统（1），包括至少一个干气密封件（4）以把位于所述涡轮机器的所述定子侧的零件（3）与位于所述涡轮机器的转子侧的零件（2）密封开，以及净化设备（13）用于净化从所述涡轮机器抽取然后在净化过程之后作为经净化的密封气体（10）供应给所述的或每个干气密封件（4）的过程气体（11）；所述净化设备设计成整合在位于所述涡轮机器的所述转子侧的零件（2）中的离心设备。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于涡轮机器的干气密封系统和包括这样的干气密封系统的涡轮机器。

在涡轮机器中，比如以在涡轮压缩机中为例，干气密封件越来越多地用于相对涡轮机器的定子侧部件密封涡轮机器的转子侧部件，取代了传统的油膜密封件。

图1和2示出了由现有技术所知的干气密封系统1的细节，该干气密封系统1用于相对涡轮机器的定子侧部件3密封涡轮机器的转子侧部件2。在图1中，示出了两个用于相对定子侧部件3密封转子侧部件2的干气密封件4，其中每个干气密封件4包括由转子侧密封元件5和定子侧密封元件7组成的密封设备5。相应的干气密封件4的密封设备5的相应的定子侧密封元件7固定到相应的干气密封件4的定子侧支撑设备8，并且通过弹簧元件9以限定的力压靠或推靠到转子侧密封元件6上。弹簧元件9一端支撑在相应的定子侧支撑设备8上，并且另一端支撑到定子侧部件上。因此，定子侧密封元件7以限定的方式靠在转子侧密封元件6上。

因此，一方面向干气密封系统1的每个干气密封件4提供所谓的密封气体10，其中密封气体10是从涡轮机器12抽取并且被引导通过清洗设备13以进行清洗的经清洗的过程气体11。此外，向每个干气密封件4提供另外两条气体流，也就是一条是缓冲气体14以及另一条是分离气体15。缓冲气体14和分离气体15例如是N2，缓冲气体14和分离气体15保存在储存罐25中以备用并且随后通过适合的调节设备26对相应的干气密封件4进行调节。

干气密封件的气体再循环是密封气体10的泄漏16、密封气体10和缓冲气体14的混合物的泄漏17、缓冲气体14和分离气体15的混合物的泄漏18、分离气体15向轴承的泄漏19。泄漏16再循环到涡轮机器12然后因此回到所述过程，泄漏17也被称作内泄漏，泄漏18也被称作外泄漏，泄漏19也被称作轴承泄漏。

因此，如上文已说明的一样，对于干气密封系统1来说，必须从所述过程（也就是涡轮机器）中抽取过程气体11，在清洗设备13中清洗抽取的过程气体11并且将经清洗的过程气体11作为密封气体10提供给相应的干气密封件4。在由现有技术所知的干气密封系统1中，对过程气体11的清洗的调节是在外部过滤器中进行的。

存在简化干气密封系统的构造的需要。因此本发明是基于创造具有更简单的构造的干气密封系统的目的的。

本目的通过根据权利要求1所述的干气密封系统实现。根据本发明，清洗设备具体实施为集成到涡轮机器的转子中的离心设备。

通过本发明，可以省略用于调节从涡轮机器抽取的被用作密封气体的过程气体的过滤设备形式的外部清洗设备。相反，本发明提出把设计成离心设备的清洗设备集成到涡轮机器的转子中，该离心设备起到了清洗过程气体的清洗以提供经清洗的密封气体的作用。由于外部清洗设备变成了多余的，因此可以简化干气密封系统的构造。降低了所述干气密封系统的成本、复杂度和易发故障性。

根据有利的进一步发展，所述离心设备集成到所述涡轮机器的所述转子的轴中，其中所述轴优选地包括至少一个用于过程气体的入口开口、用于每个干气密封件的至少一个用于密封气体的径向出口孔，和至少一个用于污染物的径向出口孔。通过将所述离心设备集成到所述转子的轴中，可以对过程气体进行特别有利的调节以提供经清洗的密封气体。进一步的优势在于通过钻成中空的转子或者钻成中空的轴，可以达到更好的转子动力。此外，现有的涡轮机器可以轻易地被改装或变换。

根据有利的进一步发展，所述干气密封系统包括用于密封气体的外部存储罐。通过所述用于密封气体的外部存储罐，保证了在所述涡轮机器的转子是静态时可以保持所述的或每个干气密封件的密封功能。