一種煤氣鼓風機迷宮密封結構及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種煤氣鼓風機迷宮密封結構及其應用，在葉輪一端設有軸套，軸套與軸向梳齒之間的密封間隙為&1；在軸套與軸向梳齒的齒間新增設一個密封間隙控制量&3；軸套與徑向梳齒之間的密封間隙為&2；在羊毛氈的后端設置有用于密封的羊毛氈壓蓋；在電機一端，軸承殼與軸承箱前端蓋之間設置有調整墊圈。它折卸方便，更換簡單，大大提高檢修速度和裝配精度，在改造安裝完以后，煤氣鼓風機連續運行2個月不停機，每天現場檢測C0濃度(距離軸封20mm處)，監測結果C0濃度均小于12PPM，即使考慮到以后的磨損，間隙變大，也只需微開氮氣進行封堵，其用量則由之前的70m3/h以上，降低到10m3/h以下，在確保安全生產的同時，取得了顯著的節能降耗效果。
【專利說明】一種煤氣鼓風機迷宮密封結構及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種迷宮密封結構，具體涉及一種易燃、易爆、易中毒的煤氣介質鼓風機的迷宮密封結構及其應用。
【背景技術】
[0002]迷宮密封(也叫梳齒密封)是在轉軸周圍設若干個依次排列的環形密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質在通過曲折迷宮的間隙時產生節流效應而達到阻漏的目的。由于迷宮密封的轉子和機殼間存在間隙，無固體接觸，毋須潤滑，并允許有熱膨脹，適應高溫、高壓、高轉速頻率的場合，這種密封形式被廣泛用于汽輪機、燃汽輪機、壓縮機、鼓風機的軸端和級間的密封。
[0003]對于以煤氣為介質的鼓風機，由于迷宮密封的非接觸性，定然存在煤氣泄漏問題，傳統上一般米用通入氮氣的方法，把泄漏的煤氣封堵在機殼內，由于機前壓力波動較大，為保證安全，氮氣一般調得比較大，隨之而來的是氮氣消耗量大副升高，每臺煤氣鼓風機的氮氣消耗量在70m3/h以上，這與節能降耗，降本增效的大背景顯得格格不入。
[0004]如圖1和圖8所示，煤氣鼓風機葉輪處的煤氣必須通過軸向梳齒2、徑向梳齒3、羊毛氈5三道屏障的層層阻擋衰減，最后從軸端逸出，而控制衰減量大小的關鍵就是軸套I與軸向梳齒2之間的密封間隙量&1和軸套I與徑向梳齒3之間的密封間隙量&2。&1由設計制造上控制，基本不可調，傳統的做法是把轉子總成吊裝入軸承箱座后，只要保證軸套I與軸向梳齒2不接觸摩擦即可，而對兩者齒間的軸向間隙量一般不做控制;&2則與軸的軸向竄動量、軸承間隙、裝配誤差等密切相關，因為它無法直接測量，為保證安全，一般也把余量放大，造成密封效果不佳。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種煤氣鼓風機迷宮密封結構及其應用，它能大大降低煤氣泄漏量和氮氣消耗量，節能降耗效果非常顯著。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種煤氣鼓風機迷宮密封結構，在葉輪一端設有軸套，軸套與軸向梳齒之間的密封間隙為&1 ;在軸套與軸向梳齒的齒間新增設一個密封間隙控制量&3 ;軸套與徑向梳齒之間的密封間隙為&2 ;在羊毛氈的后端設置有用于密封的羊毛氈壓蓋；在電機一端，軸承殼與軸承箱前端蓋之間設置有調整墊圈。
[0007]上述煤氣鼓風機迷宮密封結構，其應用步驟是:
首先在軸套與軸向梳齒的齒間新增一個密封間隙控制量&3，控制好密封間隙&3的間隙量，相當于增加了氣流通過截流間隙的路程和時間，節流效應顯著增強。綜合考慮軸承間隙，制造公差與裝配誤差，部件的變形(如鑄件收縮和失圓)，轉子的撓度，以及通過臨界旋轉頻率時的振幅，熱膨脹以及由此引起的變形等，將密封間隙&3的間隙量控制在0.25?0.35mm 之間；
其次是重新設計徑向梳齒的羊毛氈密封型式，將過去徑向梳齒固定式密封槽改為對半開可調式密封的羊毛氈壓蓋，其基本原理是把羊毛氈壓蓋配做成兩個半圓形，通過擰緊螺栓實現對羊毛氈壓緊力的調節；
最后在軸承箱固定端增設調整墊圈，精確控制軸套與軸向梳齒的齒間間隙&3的間隙量，總裝時，有順序和目的地預壓軸承箱前端蓋和軸承箱后端蓋，在保證齒間間隙&3合理間隙量(0.25?0.35mm)的基礎上確定調整墊圈的厚度，然后再通過壓鉛法來控制軸套與徑向梳齒之間的密封間隙&2的間隙量在0.25?0.35mm之間。
[0008]所述羊毛氈壓蓋由兩個半圓部分組成，并通過螺栓固定在徑向梳齒上。
[0009]本發明的有益效果是:改變過去固定式密封槽內羊毛氈不易拆裝，不能調節的缺陷，實現在狹小受限空間通過壓緊力的調節，持續改善密封效果的目的，同時它折卸方便，更換簡單，大大提高檢修速度和裝配精度，在改造安裝完以后，煤氣鼓風機連續運行2個月不停機，每天現場檢測CO濃度(距離軸封20mm處)，監測結果CO濃度均小于12PPM，即使考慮到以后的磨損，間隙變大，也只需微開氮氣進行封堵，其用量則由之前的70m3/h以上，降低到10m3/h以下，在確保安全生產的同時，取得了顯著的節能降耗效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是改造前的加壓機迷宮密封和轉子總成剖面圖；
圖2是改造后的加壓機迷宮密封和轉子總成剖面圖；
圖3是徑向梳齒的羊毛氈壓蓋剖面圖；
圖4是徑向梳齒的羊毛氈壓蓋主視圖；。
[0011]圖5是調整墊圈剖面圖；
圖6是調整塾圈主視圖；
圖7是迷宮密封結構示意圖；
圖8是改造前的徑向梳齒羊毛氈密封結構剖面圖；
圖9是改造后的徑向梳齒羊毛氈密封結構剖面圖。
[0012]圖中:1一軸套、2—軸向梳齒、3—徑向梳齒、4一羊毛租壓蓋、5—羊毛租、6—軸承殼、7—軸承、8 一擋圈、9 一軸承座、1 一軸承壓蓋、11 一軸承箱如端蓋、12 一調整塾圈、13 一軸承箱后端蓋，A-密封間隙&1，B-密封間隙&2，C-密封間隙&3。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0014]參見圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖9，一種煤氣鼓風機迷宮密封結構，在葉輪一端設有軸套1，軸套I與軸向梳齒2之間的密封間隙為&1A ;在軸套I與軸向梳齒2的齒間新增設有一個密封間隙&3C ;軸套I與徑向梳齒3之間的密封間隙為&2B ;在羊毛氈5的后端設置有用于密封的羊毛氈壓蓋4 ;在電機一端，軸承殼6與軸承箱前端蓋11之間設置有調整墊圈12。
[0015]上述煤氣鼓風機迷宮密封結構，其應用步驟是:
首先在軸套I與軸向梳齒2的齒間新增一個密封間隙控制量&3C，控制好密封間隙&3C的間隙量，相當于增加了氣流通過截流間隙的路程和時間，節流效應顯著增強。綜合考慮軸承7的間隙，制造公差與裝配誤差，部件的變形(如鑄件收縮和失圓)，轉子的撓度，以及通過臨界旋轉頻率時的振幅，熱膨脹以及由此引起的變形等，將密封間隙&3C的間隙量控制在
0.25 ?0.35mm 之間；
其次是重新設計徑向梳齒3的羊毛氈5密封型式，將過去徑向梳齒3固定式密封槽改為對半開可調式密封的羊毛氈壓蓋4，其基本原理是把羊毛氈壓蓋4配做成兩個半圓形，通過擰緊螺栓實現對羊毛氈5壓緊力的調節；
最后在軸承箱固定端增設調整墊圈12，精確控制軸套I與軸向梳齒2的齒間間隙&3C的間隙量；總裝時，有順序和目的地預壓軸承箱前端蓋11和軸承箱后端蓋13，在保證齒間間隙&3C合理間隙量(0.25?0.35mm)的基礎上確定調整墊圈12的厚度，然后再通過壓鉛法來控制軸套I與徑向梳齒3之間的密封間隙&2B的間隙量在0.25?0.35mm之間。
[0016]所述羊毛氈壓蓋4為兩個半圓形結構，并通過螺栓固定在徑向梳齒3上。
[0017]實施例1:
參見圖2，以3165A/322型高爐煤氣鼓風機(轉速2980r/min)為例。
[0018]在檢修加壓機時，更換并改用4套較高精度等級的單列向心推力軸承7，嚴格控制它的質量和裝配精度，要求軸承壓蓋10與軸承7的軸向間隙量控制在0.05?0.1mm之間，總裝時，在保證軸套I與軸向梳齒2的齒間間隙&3C的間隙量為0.25?0.35mm的基礎上，預壓軸承箱前端蓋11和軸承箱后端蓋13，確定調整墊圈12的厚度，從而使軸向竄動量得到有效控制，在此基礎上，通過壓鉛法來確定徑向梳齒3法蘭處所需紙墊的厚度，把軸套I與徑向梳齒3之間的密封間隙&2B的間隙量精確控制在0.25?0.35mm之間。運行前的試漏以及運行后的需要，都可利用對半開可調式密封羊毛氈壓蓋4對羊毛氈5進行靈活調節，實現對密封效果的持續改善。
【權利要求】
1.一種煤氣鼓風機迷宮密封結構，在葉輪一端設有軸套，其特征是:軸套與軸向梳齒之間的密封間隙為&1 ;在軸套與軸向梳齒的齒間新增設一個密封間隙控制量&3 ;軸套與徑向梳齒之間的密封間隙為&2 ;在羊毛氈的后端設置有用于密封的羊毛氈壓蓋；在電機一端，軸承殼與軸承箱前端蓋之間設置有調整墊圈。
2.上述煤氣鼓風機迷宮密封結構，其特征在于應用步驟是: 首先在軸套與軸向梳齒的齒間新增一個密封間隙控制量&3，控制好密封間隙&3的間隙量，相當于增加了氣流通過截流間隙的路程和時間，節流效應顯著增強； 綜合考慮軸承間隙，制造公差與裝配誤差，部件的變形(如鑄件收縮和失圓)，轉子的撓度，以及通過臨界旋轉頻率時的振幅，熱膨脹以及由此引起的變形等，將密封間隙&3的間隙量控制在0.25?0.35mm之間； 其次是重新設計徑向梳齒的羊毛氈密封型式，將過去徑向梳齒固定式密封槽改為對半開可調式密封的羊毛氈壓蓋，其基本原理是把羊毛氈壓蓋配做成兩個半圓形，通過擰緊螺栓實現對羊毛氈壓緊力的調節； 最后在軸承箱固定端增設調整墊圈，精確控制軸套與軸向梳齒的齒間間隙&3的間隙量，總裝時，有順序和目的地預壓軸承箱前端蓋和軸承箱后端蓋，在保證齒間間隙&3合理間隙量(0.25?0.35mm)的基礎上確定調整墊圈的厚度，然后再通過壓鉛法來控制軸套與徑向梳齒之間的密封間隙&2的間隙量在0.25?0.35mm之間。
3.如權利要求1所述煤氣鼓風機迷宮密封結構，其特征是:所述羊毛氈壓蓋由兩個半圓部分組成，并通過螺栓固定在徑向梳齒上。
【文檔編號】F04D29/10GK104033415SQ201410252995
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】黃煥榮, 蘇喜欽, 李慶, 廖偉賢, 林少芬 申請人:廣東韶鋼松山股份有限公司