專利名稱：一種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置的制作方法
—種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置本發明屬于空壓機裝置領域，涉及一種空壓機氣密封裝置，尤其是一種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置。
背景技術：
軸向進氣型空壓機以其減少空氣壓力損失的特點在空分裝置中得到廣泛使用，但是軸向進氣型空壓機由于軸承箱內置于入口管道內，機組運行時空壓機進氣側軸承箱處于負壓環境，如果密封工作做得不好，軸承潤滑油便有可能漏入空壓機進氣室，進而帶入空分裝置，進入空分裝置的油將隨著冷箱溫度的降低而結冰，造成冷箱流道不暢，氧氣、氮氣純度不高，嚴重時可能引起冷箱阻塞，造成空分裝置故障、停產，因此空分裝置要求禁油、禁水。如何避免潤滑油進入空壓機進氣室以確保空分裝置的安全、可靠運行是亟待解決的問題
發明內容
針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，以解決軸承潤滑油漏入空壓機進氣室的問題，在機組未運行時采用外供儀表氣(或氮氣)密封，當機組運行正常后自動切換至一級中抽氣(經過空壓機第一級壓縮后的氣體)密封，使空壓機組入口氣密封所需的氣源得到可靠保證，特別是在機組正常運行中；同時該裝置通過設置密封氣壓力開關來限制機組處于非運行狀態、潤滑油泵處于“就地”操作狀態時的手動操作，使潤滑油泵在機組密封氣壓力未達到設定值前無法啟動，確保機組處于非運行狀態時潤滑油同樣無法泄漏入空壓機進氣室。密封氣壓力變送器可將密封腔內密封氣壓力遠傳至機組控制系統進行遠程監測、保護，當機組密封氣壓力發生異常時，能夠及時報警，以便操作人員及時響應，按照安全操作規程實現機組安全運行。為實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案一種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，其由外供密封氣管道、密封氣入口管道、一級中抽氣管道及密封腔部分組成；其中所述的外供密封氣管道設置在空壓機的進氣側，外供密封氣管道從進氣端沿氣流方向依次安裝有第一針閥、第一止回閥和第一壓力表；所述的密封氣入口管道設置在第一壓力表后直至空壓機的軸承箱；密封氣入口管道從進氣端沿氣流方向依次安裝有壓力開關和第二針閥；所述的一級中抽氣管道設置在空壓機一級冷卻器后直至第一壓力表后和壓力開關前，一級中抽氣管道上裝有第二止回閥；所述的密封腔部分包括空壓機的軸承箱，軸承箱內靠近軸承箱最左端的主軸外表面一周設有拉別令氣封；軸承箱包括由螺栓連接的上箱蓋和下箱蓋；上箱蓋下表面邊沿處刻有一條環繞空壓機軸承箱中分面的槽，槽的首尾兩端分別位于拉別令氣封水平方向的兩偵lJ,下箱蓋上表面上與該槽的對應位置也刻有一條相同的槽；上箱蓋與下箱蓋扣合時，兩條槽完全扣合，從而在軸承箱的中分面上形成中分面密閉腔，該中分面密閉腔在水平方向上將軸承箱的上箱蓋和下箱蓋之間進行密封；拉別令氣封中段處的軸承箱內壁上環繞拉別令氣封刻有一條環形槽，且該環形槽為豎直方向，該環形槽與拉別令氣封的外壁形成軸徑密封腔；該軸徑密封腔與中分面密閉腔的兩端相連通，軸徑密封腔在豎直方向上對軸承箱與拉別令氣封之間進行密封；密封氣入口管道與軸徑密封腔以及中分面密封腔相連通。本發明還包括如下其他技術特征所述軸承箱通過三個支撐筋支撐固定在空壓機的進氣蝸殼內，該三個支撐筋包括水平方向上對稱設置在軸承箱兩側的兩個支撐筋以及下箱蓋底部的一個支撐筋；水平方向的一個支撐筋中設置密封氣進氣口，密封氣入口管道通過該密封氣進氣口與軸徑密封腔以及中分面密封腔相連通。所述下箱蓋底部與支撐筋連接處經支撐筋引出排放口及密封氣壓力變送器的監 測口，該排放口及監測口均開口于空壓機進氣蝸殼底部之外。本發明的優點設置的外供密封氣管道、密封氣入口管道、一級中抽氣管道及其管道上的針閥、止回閥，既可以向密封腔內提供壓力適當的可靠穩定的密封氣源，防止軸承潤滑油漏入空壓機進氣室，又可使一級中抽氣代替外供密封氣完成空壓機入口氣密封，節省了外供密封氣的用氣量。密封氣入口管道上設置的壓力開關，有效的限制了軸承密封未建立之前潤滑油泵被啟動的危險，從源頭上避免了軸承潤滑油漏入空壓機進氣室。密封腔部分設置的拉別令氣封，有效的阻止了密封氣向空壓機滲漏，同時防止空壓機內壓縮空氣向軸承箱滲漏；設置的壓力變送器，又可將密封腔內密封氣壓力遠傳至機組控制系統，以便操作人員能及時監測密封氣壓力狀況，出現問題時及時做出響應，保證機組安全運行。
圖I是本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置的豎直方向剖面圖；圖2是本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置的水平方向剖面圖；圖3是本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置在空壓機組未運行時的密封原理示意圖；圖4是本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置在空壓機組正常運行時的密封原理意圖；圖5是本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置設置的壓力開關工作原理示意圖。圖中的附圖標記分別表示1、外供密封氣管道，2、第一針閥，3、第一止回閥，4、第一壓力表，5、一級中抽氣管道,6、第二止回閥,7、密封氣入口管道,8、壓力開關,9、第二針閥，10、軸承箱，10-1、上箱蓋，10-2、下箱蓋，11、拉別令氣封，12、中分面密封腔，13、軸徑密封腔，14、支撐筋，15、密封氣進氣口，16、排放口，17、壓力變送器，18、空壓機，19、空壓機進氣蝸殼，20、空壓機進氣室，21、主軸，22、軸承。以下結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。
具體實施例方式參見圖I-圖4，本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，由外供密封氣管道I、密封氣入口管道7、一級中抽氣管道5及密封腔部分組成；其中所述的外供密封氣管道I設置在空壓機18的進氣側，在機組運行前提供儀表氣或氮氣等密封氣源，外供密封氣管道I從進氣端沿氣流方向依次安裝有第一針閥2、第一止回閥3和第一壓力表4 ;其中，第一針閥2用來調整外供密封氣壓力(減壓)；第一止回閥3用來防止外供密封氣倒流，同時防止一級中抽氣由一級中抽氣管道5進入外供密封氣管道I ;第一壓力表4用來顯示第一止回閥3后密封氣供氣壓力；通過調節第一針閥2使外供密封氣第一針閥2后壓力稍低于空壓機19 一級中抽氣壓力。所述的密封氣入口管道7設置在第一壓力表4后直至空壓機18的軸承箱10 ;密封氣入口管道7從進氣端沿氣流方向依次安裝有壓力開關8和第二針閥9;其中，壓力開關8用來作為潤滑油泵“就地”手動啟動的限制條件；第二針閥9用來調整密封腔內密封氣壓力。所述的一級中抽氣管道5設置在空壓機18 —級冷卻器后直至第一壓力表4后和 壓力開關8前，一級中抽氣管道5上裝有第二止回閥6 ;機組運行正常后，一級中抽氣從一級中抽氣管道5進入密封氣入口管道7，一級中抽氣(經過空壓機第一級壓縮后的氣體)代替外供密封氣作為機組密封氣。第二止回閥6用來防止外供密封氣由外供密封氣管道I通過一級中抽氣管道5進入空壓機18。所述的密封腔部分包括空壓機18的軸承箱10，軸承箱10內靠近軸承箱10最左端的主軸21外表面一周設有拉別令氣封11，拉別令氣封11既可防止空壓機內的壓縮空氣進入軸承箱10內，又可防止軸承箱10內的潤滑油及密封氣進入空壓機18 ;軸承箱10包括由螺栓連接的上箱蓋10-1和下箱蓋10-2 ;上箱蓋10-1下表面邊沿處刻有一條環繞空壓機軸承箱10中分面的槽，槽的首尾兩端分別位于拉別令氣封11水平方向的兩側，下箱蓋10-2上表面上與該槽的對應位置也刻有一條相同的槽；上箱蓋10-1與下箱蓋10-2扣合時,兩條槽完全扣合，從而在軸承箱10的中分面上形成中分面密閉腔12，該中分面密閉腔12在水平方向上將軸承箱的上箱蓋10-1和下箱蓋10-2之間進行密封；拉別令氣封11中段處的軸承箱10內壁上環繞拉別令氣封11刻有一條環形槽，且該環形槽為豎直方向，該環形槽與拉別令氣封11的外壁形成軸徑密封腔13 ;該軸徑密封腔13與中分面密閉腔12的兩端相連通，軸徑密封腔13在豎直方向上對軸承箱10與拉別令氣封11之間進行密封；軸承箱10通過三個支撐筋14支撐固定在空壓機18的進氣蝸殼19內，該三個支撐筋14包括水平方向上對稱設置在軸承箱10兩側的兩個支撐筋14以及下箱蓋10-2底部的一個支撐筋14 ;水平方向的一個支撐筋14中設置密封氣進氣口 15，密封氣入口管道7通過該密封氣進氣口 15與軸徑密封腔13以及中分面密封腔12相連通，密封氣進氣口 15用來將密封氣入口管道7輸送的密封氣注入密封腔；下箱蓋10-2底部與支撐筋14連接處經支撐筋14引出排放口 16及密封氣壓力變送器的監測口 17，該排放口 16及監測口 17均開口于空壓機進氣蝸殼19底部之外；其中，排放口 16用來將軸承箱10內過量的密封氣排出，防止密封氣在軸承箱10內積聚產生過大壓力，同時可將軸承箱10內少量滲出的軸承潤滑油排出；密封氣壓力變送器17用來實現密封腔內密封氣壓力遠程監測及報警。參照圖3，機組運行前，外供密封氣通過外供密封氣管道I的第一針閥2減壓后送入密封氣入口管道7，經過第二針閥8再次減壓后通過密封氣進氣口 15送入中分面密封腔12及軸徑密封腔13。密封氣充滿軸徑密封腔12及軸徑密封腔13，向軸承22方向擴散的密封氣可對軸承潤滑油的外滲起到一定的阻礙作用，同時可將滲漏出的少許軸承潤滑油引流至排放口 16排出，有效的避免軸承潤滑油漏入空壓機進氣室20，空壓機進氣室20是空壓機進氣蝸殼19與軸承箱10之間的空間。參照圖4，當機組正常運行后，一級中抽氣經過第二止回閥6進入一級中抽氣管道5，由于經第一針閥2調整后外供密封氣供氣壓力略小于一級中抽氣壓力，使得一級中抽氣自動取代外供密封氣作為機組密封氣進入密封氣入口管道7，經過第二針閥9減壓后送入密封腔，完成機組正常運行時的空壓機18進氣側入口氣密封。機組停運后，經第一針閥2、第一止回閥3、第二止回閥6、第二針閥9的調整作用，密封氣源又自動切換回外供密封氣，外供密封氣與一級中抽氣的自動切換不但保證空壓機組入口氣密封所需的可靠的密封氣源供應，而且可使外供密封氣消耗量最小。參照圖5，密封氣入口管道7上設置的壓力開關8限制潤滑油泵“就地”手動啟動， 參照圖4，將壓力開關8的常開觸點串聯入潤滑油泵“就地”手動控制電氣回路中，當密封氣壓力未達到設定值時，壓力開關8的常開觸點斷開，按下啟泵按鈕，無法啟動潤滑油泵。當密封氣壓力大于等于設定值時，壓力開關8常開觸點閉合，按下啟泵按鈕，保位繼電器線圈得電，保位繼電器常開觸點閉合，控制回路閉合，潤滑油泵啟動，確保在密封氣壓力未正常建立時，潤滑油泵無法啟動，從源頭上避免了軸承潤滑油漏入空壓機進氣室20。壓力變送器17將監測到的密封腔內密封氣壓力信號轉換為標準r20mADC信號送至機組控制系統進行監測，當密封腔內壓力異常時，控制系統及時報警，以便操作人員及時排除故障，實現安全生產。本發明的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，安全易操作，避免了軸向進氣型空壓機在運行過程中由于密封不良導致軸承潤滑油滲漏入空壓機進氣室，進而導致對空壓機組的運行產生較大影響甚至故障停機。通過外供密封氣與一級中抽氣的自動切換，有效的保證了密封氣源供應，又節約了外供密封氣的用氣量。該裝置還具有密封氣壓力限制潤滑油泵啟動及密封氣壓力遠程監測報警的功能，進一步保證了空壓機入口氣密封的可靠性。經多次現場驗證，取得了非常理想的效果。
權利要求
1.一種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，其特征在于，由外供密封氣管道(I)、密封氣入口管道(7)、一級中抽氣管道(5)及密封腔部分組成；其中 所述的外供密封氣管道(I)設置在空壓機(18)的進氣側，外供密封氣管道(I)從進氣端沿氣流方向依次安裝有第一針閥(2)、第一止回閥(3)和第一壓力表(4)； 所述的密封氣入口管道(7)設置在第一壓力表(4)后直至空壓機(18)的軸承箱(10)；密封氣入口管道(7)從進氣端沿氣流方向依次安裝有壓力開關(8和第二針閥(9); 所述的一級中抽氣管道(5)設置在空壓機(18) —級冷卻器后直至第一壓力表(4)后和壓力開關(8)前，一級中抽氣管道(5)上裝有第二止回閥(6); 所述的密封腔部分包括空壓機(18)的軸承箱(10)，軸承箱(10)內靠近軸承箱(10)最左端的主軸(21)外表面一周設有拉別令氣封(11);軸承箱(10)包括由螺栓連接的上箱蓋(10-1)和下箱蓋(10-2);上箱蓋(10-1)下表面邊沿處刻有一條環繞空壓機軸承箱(10)中分面的槽，槽的首尾兩端分別位于拉別令氣封(11)水平方向的兩側，下箱蓋(10-2)上表面上與該槽的對應位置也刻有一條相同的槽；上箱蓋(10-1)與下箱蓋(10-2)扣合時,兩條槽完全扣合，從而在軸承箱(10)的中分面上形成中分面密閉腔(12)，該中分面密閉腔(12)在水平方向上將軸承箱的上箱蓋(10-1)和下箱蓋(10-2)之間進行密封； 拉別令氣封(11)中段處的軸承箱(10)內壁上環繞拉別令氣封(11)刻有一條環形槽，且該環形槽為豎直方向，該環形槽與拉別令氣封(11)的外壁形成軸徑密封腔(13);該軸徑密封腔(13)與中分面密閉腔(12)的兩端相連通，軸徑密封腔(13)在豎直方向上對軸承箱(10)與拉別令氣封(11)之間進行密封； 密封氣入口管道(7)與軸徑密封腔(13)以及中分面密封腔(12)相連通。
2.如權利要求I所述的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，其特征在于，所述軸承箱(10)通過三個支撐筋(14)支撐固定在空壓機(18)的進氣蝸殼(19)內，該三個支撐筋(14)包括水平方向上對稱設置在軸承箱(10)兩側的兩個支撐筋(14)以及下箱蓋(10-2)底部的一個支撐筋(14);水平方向的一個支撐筋(14)中設置密封氣進氣口( 15)，密封氣入口管道(7)通過該密封氣進氣口( 15)與軸徑密封腔(13)以及中分面密封腔(12)相連通。
3.如權利要求2所述的軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，其特征在于，所述下箱蓋(10-2)底部與支撐筋(14)連接處經支撐筋(14)引出排放口(16)及密封氣壓力變送器的監測口( 17)，該排放口( 16)及監測口( 17)均開口于空壓機進氣蝸殼(19)底部之外。
全文摘要
本發明公開了一種軸向進氣型空壓機入口氣密封裝置，由外供密封氣管道、密封氣入口管道、一級中抽氣管道及密封腔部分組成；外供密封氣管道設在空壓機進氣側，外供密封氣管道安裝第一針閥、第一止回閥和第一壓力表；密封氣入口管道設置在第一壓力表后直至空壓機的軸承箱；密封氣入口管道從進氣端安裝有壓力開關和第二針閥；一級中抽氣管道設置一級冷卻器后至第一壓力表后壓力開關前，一級中抽氣管道裝有第二止回閥。本發明能夠實現機組未運行時采用外供儀表氣密封，正常后切換至一級中抽氣密封，使空壓機組入口氣密封所需氣源得到可靠保證。當機組密封氣壓力發生異常時能夠及時報警，以便操作人員及時響應，按照安全操作規程實現機組安全運行。
文檔編號F04D29/08GK102878108SQ20121035607
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者王東升, 張巍, 謝濤, 黃美春, 李勇, 賈旭濤, 張武軍, 王錫璞, 王美娜, 李軒, 劉侃, 江慧敏 申請人:西安陜鼓動力股份有限公司