專利名稱：熱煤氣加壓風機氣流密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，屬于流體機械技術領域。
背景技術：
目前，國內、外所用的煤氣輸送方法，依煤氣發生爐的型式基本上可分為兩大類。其一是從單段式煤氣發生爐產生熱煤氣，經過雙豎管水冷降溫、電捕焦油器、填料洗滌塔、脫水器、污水處理到常溫煤氣，采用羅茨鼓風機或離心式風機加壓輸送；其二是由兩段式煤氣發生爐產生熱煤氣，頂部煤氣經過電捕焦油器，底部煤氣經過除塵、風冷器后與頂部煤氣匯合進入油洗器，再經過兩級電捕器捕掉輕油，處理焦油、酚和輕油至常溫煤氣，同樣采用羅茨鼓風機或離心式風機加壓輸送。這都將導致一是一次性投資大，特別是熱煤氣冷卻后煤焦油冷凝，必須采取電捕焦、設置污水處理或酚油焚燒設施，系統結構復雜、占地面積大，設備維護管理環節多，費用高昂；二是常溫煤氣密度大，輸送動力消耗高，再加上前級處理的能源消耗，致使機組日常運行費用昂貴；三是目前直接輸送熱煤氣的加壓風機可選品種太少，運行可靠性差，以致似此浪費投資和能源的現象長期存在。現雖有少量這種技術，已有技術有專利申請號為ZL00208078.8的輸送煤氣的增壓離心鼓風機和專利申請號為ZL00208079.6的輸送熱煤氣的增壓離心鼓風機，無論是熱煤氣加壓風機，還是冷煤氣加壓風機，均采用輔助葉片和導管式氣流密封裝置。已有技術認為，焊接在葉輪后盤上的輔助葉片，能在葉輪后盤與機殼之間靠近軸盤處造成負壓區，這實際上是不可能的。因為葉輪葉片對氣體的做功能力N＝ρQTω(r2C2u-r1C1u)，而輔助葉片因主軸與機殼處設有密封組，則其進、出口處沒有氣流流過，即C1u＝C2u＝0，那么輔助葉片對氣體的做功能力就為零，也就是說輔助葉片在旋轉過程中對氣體不做功，導致了其進、出口之間沒有壓力差，也就是說輔助葉片進、出口處的壓力是相等的。已有技術中葉輪葉片與輔助葉片出口的半徑是相等的，則其出口處的壓力也必然相等，一般為6000～23000Pa的正壓。由以上分析可知，輔助葉片進口處即靠近軸盤處的壓力也是6000～23000Pa的正壓。所以說，輔助葉片在葉輪后盤與機殼之間靠近軸盤處造成負壓區是不可能的。即使在主軸與機殼處不設置密封組或密封不嚴密，存在微量的間隙漏風，即C1u、C2u不等于零，此時葉輪葉片和輔助葉片對氣體的做功能力分別為Nl＝ρQTlω(r2C2u-r1C1u)————————(1)Nf＝ρQTfω(r2C2u-r1C1u)————————(2)式中漏風量QTf即輔助葉片的通過風量，要比葉輪葉片的通過風量QTl小幾十倍或幾佰倍，由(1)、(2)兩式比較可知，其對氣體的做功能力要遠遠小于葉輪葉片的做功能力，在其進、出口處造成的壓力差微乎其微，由此可見，輔助葉片在葉輪后盤與機殼之間靠近軸盤處造成負壓區也是不可能的。導管式氣流密封裝置結構復雜、密封套件加工精度高，一是增加風機的制造成本，二是在生產中實現難度大。
發明內容
本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種結構簡單緊湊、密封效果好、安全可靠的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，不增加風機制造成本，既能有效地防止風機內的氣體從主軸孔處外泄，達到防毒、防爆、防污染的效果，又能有效地阻止外界空氣沿主軸向里泄漏與煤氣摻混。
本實用新型的目的是以如下方式實現的所述的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，包括機殼、機殼內的離心式葉輪、固定在離心式葉輪后盤中心并與主軸相配合的軸盤以及機殼上主軸孔外側的密封組，其特征在于所說的離心式葉輪的后盤與軸盤的結合面部位或軸盤轂與軸頭壓蓋的結合面部位開設通孔。
通孔使葉輪后盤與機殼后側板之間靠近主軸的空間與風機進風口處的負壓區相貫通，當葉輪旋轉時，由于通孔的泄壓作用，使葉輪后盤與機殼后側板之間在主軸附近的區域也形成負壓區，確保煤氣不能從主軸孔處外泄。
機殼上主軸孔外側設置的密封組，能有效地阻止外界空氣從主軸孔處向里泄漏，避免空氣與煤氣摻混。
上述熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，所說的密封組由固定在主軸孔外側機殼上的筒狀外套，外套內的密封填料和與外套相配合將密封填料壓縮在外套內壁和主軸之間的內套組成。
上述熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，所開設通孔的數量及大小，既要使葉輪后盤與機殼后側板之間靠近主軸的區域在葉輪旋轉時形成壓力適當的負壓區，又要保證離心式葉輪的運轉強度和使用壽命以及葉輪的平衡。所設置的通孔有若干個，均布在離心式葉輪后盤與軸盤結合面或軸盤轂與軸頭壓蓋結合面的園周上。
上述熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，所說的離心式葉輪最好采用耐熱鋼、不銹鋼或工業陶瓷材料制造。
上述熱煤氣加壓風機氣流密封裝置中所說的外套內的密封填料，最好采用柔性石墨密封圈，或浸石墨粉的盤根。
本實用新型與現有技術相比，一是提供了一種全新的原理和構思，結構簡單緊湊，密封效果好，安全可靠，在不增加風機制造成本的前提下，既有效地解決了風機內的煤氣從主軸孔處外泄的問題，達到防毒、防爆、防污染的效果，又能有效地阻止外界空氣沿主軸孔向里泄漏與煤氣摻混，避免發生爆炸危險；二是省卻背景技術中的水冷卻裝置、電捕焦裝置、洗滌裝置、電捕油裝置、污水處理設施或油酚處理設施，可使煤氣站的投資壓低至原來的20％左右；三是風機直接輸送密度小的熱煤氣，可節約動力消耗52～60％；四是可避免前級處理系統的能源消耗，具有顯著的節能和降耗效果。該技術除了適用于熱煤氣加壓風機外，還可廣泛適用于冷煤氣加壓風機和輸送其它高溫、常溫或有毒氣體的離心式風機。
下面結合實施例附圖對本實用新型做進一步說明圖1是煤氣加壓風機氣流密封裝置主視圖。
圖2是煤氣加壓風機氣流密封裝置俯視圖。
圖3是煤氣加壓風機氣流密封裝置密封部位局部結構圖。
圖4是煤氣加壓風機氣流密封裝置中的離心式葉輪結構圖。
圖中1機殼、2葉輪、3前蓋板、4密封組、5隔熱外殼、6隔熱填料、7排污管、8離心風冷輪、9前軸承座、10軸流風冷輪外殼、11軸流風冷輪、12主軸、13后軸承座、14聯軸器、15聯軸器罩、16防爆電機、17機座、18蒸氣進口、19密封填料、20通孔、21軸頭壓蓋、22后盤、23葉片、24前盤、25軸盤轂、26軸盤、N為本實用新型造成的負壓區。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型所述的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，包括機殼1、機殼1內的離心式葉輪2、固定在葉輪2的后盤22的中心并與主軸12相配合的軸盤25以及機殼1上主軸孔外側的密封組4，在后盤22與軸盤26的結合面部位開設一個通孔或者若干個通孔20，這若干通孔20最好是均布在該部位的園周上，例如可以開設二至八個通孔，本實施例開設了四個通孔20。通孔20使葉輪后盤22與機殼后側板之間靠近主軸12的空間與風機進風口3處的負壓區相貫通，當葉輪2旋轉時，由于通孔20的泄壓作用，使葉輪2的后盤22與機殼后側板之間在主軸12附近的區域也形成負壓區，通孔20開設的大小和數量應當做到，既要使葉輪后盤22與機殼后側板之間靠近主軸12的空間在葉輪2旋轉時形成壓力適當的負壓區，又要保證葉輪2的運轉強度、使用壽命以及平衡精度。所謂壓力適當的負壓是指該負壓能足以防止煤氣從主軸孔處外泄為度，為了保證葉輪2具有足夠的耐高溫性能和強度、剛度，制造葉輪可選用各種耐高溫且強度足夠的金屬或非金屬材料，例如可選用各種耐熱鋼、不銹鋼或者工業陶瓷等材料。機殼1上主軸孔外側的密封組由固定在殼體上的筒狀外套，外套內的密封填料19和與外套相配合將密封填料壓縮在外套內壁與主軸12之間的內套組成，所說的密封填料19采用柔性石墨密封圈或采用浸石墨粉的盤根，該密封填料與主軸12間的磨擦力很小，大大降低了風機的動力消耗。
上述實施例中通孔的位置還可以開設在軸盤轂25與軸頭壓蓋21的結合面部位，這是本實用新型的又一個實施例。
權利要求1.一種熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，包括機殼、機殼內的離心式葉輪、固定在離心式葉輪后盤中心并與主軸相配合的軸盤以及機殼上主軸孔外側的密封組，其特征在于所說的離心式葉輪的后盤與軸盤的結合面部位開設通孔。
2.按照權利要求1所說的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，其特征在于機殼上主軸孔外側設置的密封組。
3.按照權利要求2所說的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，其特征在于密封組由固定在主軸孔外側機殼上的筒狀外套，外套內的密封填料和與外套相配合將密封填料壓縮在外套內壁和主軸之間的內套組成。
4.按照權利要求1或2或3所說的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，其特征在于通孔有若干個，均布在離心式葉輪后盤與軸盤結合面上。
5.按照權利要求4所說的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，其特征在于所說的離心式葉輪是采用耐熱鋼、不銹鋼或工業陶瓷材料制造。
6.按照權利要求4所說的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，其特征在于所說的密封填料是采用柔性石墨密封圈。
7.按照權利要求4所說的熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，其特征在于所說的密封填料是采用浸石墨粉的盤根。
專利摘要熱煤氣加壓風機氣流密封裝置，屬于流體機械技術領域，是在離心式葉輪軸盤上開設通孔，使葉輪后盤與機殼后側板之間在主軸附近的空間與風機進風口處的負壓區貫通，使葉輪旋轉時葉輪后盤與機殼后側板之間在主軸附近的區域形成負壓區，另外再配合機殼上主軸孔外側的密封組件，可保證風機在運行過程中煤氣不外泄，同時阻止外界空氣進入風機，達到防毒防爆安全運行的目的。結構簡單緊湊，密封效果好，安全可靠，該技術不但適用于熱煤氣加壓風機，同時還適用于冷煤氣加壓風機以及輸送其它高溫氣體或有毒氣體的離心式風機。
文檔編號F04D29/28GK2549225SQ0221491
公開日2003年5月7日 申請日期2002年5月24日 優先權日2002年5月24日
發明者張惠忠 申請人:張惠忠