汽轮机轴瓦密封装置

技术领域

本发明属于冶金企业自备电站系统技术领域，更具体地涉及一种汽轮机轴瓦密封装置。

背景技术

冶金企业中的自备电站多为小型汽轮发电机，汽轮机作为动力设备拖动着发电机发电，汽轮机转子由高压侧轴瓦和低压侧轴瓦两个轴瓦支撑和束缚，汽轮机轴瓦密封多采用接触式碳环油档密封。

接触式碳环油档密封的作用是将润滑油密封在轴承箱内，防止润滑油顺轴外渗。汽轮机高低压侧轴封接入压力为3-30KPa的蒸汽，其作用是可以有效防止高压侧的蒸汽顺轴泄漏以及低压侧空气顺轴进入排汽缸内。轴封接入的蒸汽部分从泄气管进入凝结器，还有机组的长时间运行会导致高低压侧的轴封间隙变大，由于轴承箱内为负压，且轴封距离轴瓦油档的距离较近，因此会有一小部分的蒸汽从轴封处泄漏，轴封距离轴瓦油档密封距离较近，且轴承箱内为负压，泄漏的蒸汽会有部分顺着轴承的油档间隙进入负压的轴承箱内，导致润滑油中进水。润滑油中进水对油品的危害较大，润滑油中的水份会加速其乳化速度，降低润滑油的品质和使用寿命，造成机组调节部(套)件锈蚀卡涩，最终影响机组安全稳定运行。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种汽轮机轴瓦密封装置，包括油挡体和油挡齿片，所述油挡体套装于汽轮机大轴，且所述油挡体固定于汽轮机的轴承座壁，所述油挡体的内周面设置有多个圆环形的所述油挡齿片，其中：所述汽轮机轴瓦密封装置还包括气包，所述气包固定于所述油挡体的外侧并套装于所述汽轮机大轴，所述气包由两个截面为U型的半圆环体构成，所述两个半圆环体的半圆开口相互贴合形成完整的圆环，与所述油挡体同心地套置于所述汽轮机大轴上，由所述两个半圆环体形成的圆环的内径大于所述油挡齿片的内径，每个所述半圆环体的U型开口与所述油挡体的外侧表面贴合；每个所述半圆环体的外径圆弧面上设有连通于所述气包的进气管，所述进气管连接于外部氮气系统，每个所述半圆环体的内径圆弧面上设有沿圆周方向均匀分布的多个喷气孔。

优选地，在上述汽轮机轴瓦密封装置中，圆环形的所述油挡齿片的数量是三个，所述三个圆环形的油挡齿片等间距设置在所述油挡体的内周面上。

优选地，在上述汽轮机轴瓦密封装置中，所述油挡体为两件式结构，包括上油挡体和下油挡体。

优选地，在上述汽轮机轴瓦密封装置中，所述外部氮气系统包括氮气源、输气管路、进气调节阀、气压表，输气管路的一端与氮气源连接，另一端与所述进气管连接，进气调节阀和气压表连接在所述进气管与氮气源之间的输气管路上。

本发明的汽轮机轴瓦密封装置基于气体密封原理，能够在汽轮机大轴和油挡体之间形成一圈氮气阻隔层，对汽轮机轴封外泄的蒸汽进行阻隔，防止蒸汽经油挡体顺轴进入轴承箱润滑油系统，从根本上解决油中进水的问题，提高了润滑油品质和使用寿命，保证了机组的安全稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的汽轮机轴瓦密封装置的剖视图。

图2是本发明的汽轮机轴瓦密封装置中的气包的结构示意图。

图3是沿图2中的A-A的剖视图。

附图标记说明：1-汽轮机大轴、2-油挡体、3-轴承座壁、4-油挡齿片、5-气包、6-进气管、7-喷气孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，本发明的汽轮机轴瓦密封装置包括油挡体2、油挡齿片4、气包5以及外部氮气系统，油挡体2套装于汽轮机大轴1，且油挡体2通过螺栓固定于轴承座壁3，油挡体2的内周面设置有多个圆环形的油挡齿片4，例如三个油挡齿片4等间距设置在油挡体2的内周面上，气包5固定于油挡体2的外侧并套装于汽轮机大轴1。

气包5由两个截面为U型的半圆环体构成，两个半圆环体的半圆开口相互贴合从而形成完整的圆环，与油挡体2同心地套置于汽轮机大轴1上，其中由两个半圆环体形成的圆环的内径大于圆环形油挡齿片4的内径。每个半圆环体的U型开口与油挡体2外侧表面贴合后例如通过焊接而相互固定。构成气包5的每个半圆环体的外径圆弧面上设有连通于气包5的进气管6，进气管6连接于外部氮气系统，构成气包5的每个半圆环体的内径圆弧面上设有沿圆周方向均匀分布的多个喷气孔7。

外部氮气系统用于为气包5提供压力稳定的氮气，包括氮气源、输气管路、进气调节阀、气压表，输气管路一端与氮气源连接，另一端与进气管6连接，进气调节阀和气压表连接在进气管6与氮气源之间的输气管路上，用于对输气管路中的氮气流量进行调节和控制，同时对氮气压力进行实时监控。通过进气调节阀和气压表将氮气源输出的氮气调节到需要的压力和流量后，经输气管路将氮气供应到进气管6并进而输送至气包5。

优选地，在本发明的汽轮机轴瓦密封装置中，为了加工及安装方便，油挡体2制作为两件式结构，即油挡体2可以由上油挡体和下油挡体构成。

本发明的汽轮机轴瓦密封装置使用方法及功能效果为：当汽轮机运行时，打开外部氮气系统的进气调节阀，通过进气调节阀和气压表对氮气流量和压力进行调节和控制，氮气通过进气管6进入气包5，沿气包5内径弧面上的喷气孔7均匀喷射至位于油挡体2外侧的汽轮机大轴1的轴颈上，由此在汽轮机大轴1和油挡体2之间形成一圈氮气阻隔层，对汽轮机轴封外泄的蒸汽进行阻隔，防止蒸汽经油挡体2顺轴进入轴承箱润滑油系统，从根本上解决油中进水的问题，提高了润滑油品质和使用寿命，保证了机组的安全稳定运行。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。同时，本文中使用的术语“连接”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等均以附图中表示的放置状态为参照。

还需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。