一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统技术方案

一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统，在位于蒸汽侧转子上设计有左螺旋齿，在位于大气侧转子上设计有右螺旋齿，设计出合适的密封间隙；设计有与螺旋齿配合的密封套；在双螺旋齿的中间位置是真空区；防止了空气漏人蒸汽侧，通过对螺旋齿尺寸合理设计，再配合与密封外套的间隙设计，最终使螺旋密封达到最佳工作状态，实现良好的密封效果。

A bidirectional spiral sealing system for steam turbine shaft end

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统
本技术涉及一种高速旋转设备的轴端密封，尤其是一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统。
技术介绍
传统的汽轮机轴封采用的多是迷宫式汽封，目前常用的汽封有梳齿汽封，蜂窝汽封、刷式汽封等，但都不能把泄漏介质完全密封，因为其密封原理为“多齿节流膨胀”，当高温高压的蒸汽由汽封齿尖区域进入下一个环形汽室时，流体体积膨胀，温度压力逐级降低，这样多级节流膨胀，将蒸汽动能转化为热能，不断消耗蒸汽焓降，达到密封效果。在轴端汽封齿与转子上表面相配合，配合时留有0.2～1.0mm的小间隙，蒸汽从高压侧流向低压侧，在高中压部分由于蒸汽压力大于大气压力，在轴端就会有蒸汽从轴端漏出，在低压缸部分，有时缸内压力为真空状态，小于大气压，空气就会通过汽封齿与转子表面间隙，漏入低压缸内，使低压缸内真空下降，严重影响低压缸效率。
技术实现思路
为了避免轴端蒸汽外漏，经过内部多级汽封节流膨胀后，泄漏出来的介质压力较低，在汽轮机轴端靠压力较低的一段密封位置，在转子上设计成两段旋向相反的螺旋齿，当转子高速旋转时将介质向两侧泵送，使螺旋密封中间形成高真空陷阱以实现密封。螺旋齿不断产生与泄漏方向相反的泵送现象，将泄漏出来的介质向相反的方向压缩，被持续压缩后的介质压力升高，用以抵消泄漏侧压差，达到密封的目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统，包括：蒸汽侧转子，左螺旋齿，密封套，真空区，右螺旋齿，密封间隙，大气侧转子；在图中，在位于蒸汽侧转子上设计有左螺旋齿，在位于大气侧转子上设计有右螺旋齿，设计出合适的密封齿数量和齿尺寸；设计有与螺旋齿配合的密封套；在双螺旋齿的中间位置是真空区。所述左螺旋齿和右螺旋齿能够改变螺旋齿角度、高度、螺旋方向、螺旋段数、可以实现多种密封条件苛刻的设备位置，密封效果良好。所述密封装置，在轴端转子两侧设计出旋向相反的双向螺旋齿，双向螺旋齿的几何尺寸、形状、圈数、和轴套间配合间隙都要严格设计，能够实现在3000r/min转速时，螺旋齿持续向两边进行的泵送现象，可以阻挡住两侧介质漏入。所述真空区能够使中间形成一段“真空区”，有效防止蒸汽漏出和大气漏入。使用时，在机组正常运行时，转子高速旋转，转速稳定在3000r/min，经多级迷宫汽封节流后的蒸汽介质，继续漏入双螺旋密封装置内时，左螺旋齿持续将漏入密封齿区域内的蒸汽介质泵送回去，经不断的泵送作用在左螺旋齿蒸汽侧建立一个压力区，有效阻挡蒸汽继续漏出。同时右螺旋齿不断将漏入双螺旋密封装置内的空气持续泵送回去。本技术的有益效果是：一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统有效防止了蒸汽漏出和空气漏人，通过对螺旋齿尺寸合理设计，再配合与密封外套的间隙设计，最终使螺旋密封达到最佳工作状态，实现良好的密封效果。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术结构原理示意图。图中：1.蒸汽侧转子，2.左螺旋齿，3.密封套，4.真空区，5.右螺旋齿，6.密封间隙，7.大气侧转子，A:蒸汽侧，B:大气侧。具体实施方式本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统，包括：蒸汽侧A转子1，左螺旋齿2，密封套3，真空区4，右螺旋齿5，密封间隙6，大气侧B转子7；在图中，在位于蒸汽侧A转子1上设计有左螺旋齿2，在位于大气侧转子7上设计有右螺旋齿5，设计出合适的密封间隙6；设计有与螺旋齿配合的密封套3；在双螺旋齿的中间位置是真空区4。所述左螺旋齿2和右螺旋齿5能够改变螺旋齿角度、高度、螺旋方向、螺旋段数、可以实现多种密封条件苛刻的设备位置，密封效果良好。所述蒸汽侧转子1，在蒸汽侧转子1上设计成旋向相反的双向螺旋齿，双向螺旋齿的几何尺寸、圈数、和轴套间配合间隙都要严格设计，能够实现在3000r/min转速时，螺旋齿持续向两边进行的泵送现象，既可以阻挡住两侧介质漏入。所述真空区4能够使中间形成一段真空区，有效防止蒸汽侧A漏出和大气侧B漏入。使用时，在机组正常运行时，转子高速旋转，转速稳定在3000r/min，经多级迷宫汽封节流后的蒸汽介质，继续漏入双螺旋密封装置内时，左螺旋齿2持续将漏入密封齿区域内的蒸汽介质泵送回去，经不断的泵送作用在左螺旋齿2蒸汽侧建立一个压力区，有效阻挡蒸汽继续漏出。同时右螺旋齿5不断将漏入双螺旋密封装置内的空气持续泵送回去。本技术的有益效果是：一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统有效防止了蒸汽漏出和空气漏人蒸汽侧，通过对螺旋齿尺寸合理设计，再配合与密封外套的间隙设计，最终使螺旋密封达到最佳工作状态，实现良好的密封效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统，包括：蒸汽侧转子(1)，左螺旋齿(2)，密封套(3)，真空区(4)，右螺旋齿(5)，密封间隙(6)，大气侧转子(7)；其特征是：在位于蒸汽侧转子(1)上设计有左螺旋齿(2)，在位于大气侧转子(7)上设计有右螺旋齿(5)，设计出密封间隙(6)；设计有与螺旋齿配合的密封套(3)；在双螺旋齿的中间位置是真空区(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机轴端双向螺旋密封系统，包括：蒸汽侧转子(1)，左螺旋齿(2)，密封套(3)，真空区(4)，右螺旋齿(5)，密封间隙(6)，大气侧转子(7)；其特征是：在位于蒸汽侧转子(1)上设计有左螺旋齿(2)，在位于大气侧转子(7)上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗伟斌，张建华，
申请(专利权)人：江苏透平电力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32