[发明专利]压缩机和使用扫气气体对压缩机壳体扫气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有被设置在压缩机壳体中的密封装置的活塞式压缩机，该密封装置用于以轴向间隔地设置在密封装置的凹槽中的第一和第二密封元件来密封活塞式压缩机的往复运动的活塞杆，其中设置用于密封介质的输入管，该输入管与凹槽连接，并且密封元件由密封介质施加压力，并且设置液压组件以用于产生密封介质的压力，并且本发明涉及用于对压缩机壳体扫气的方法。

背景技术

在活塞式压缩机中把具有高压(例如在压缩机的缸体中的工作压力)的腔相对于具有低压(例如在压缩机的曲柄箱中的大气压)的腔沿着活塞杆进行密封。对此以已知的方式使用在活塞式压缩机的往复运动的活塞杆和固定的机械零件(一般是压缩机壳体)之间进行密封的所谓的密封包。如此的密封包一般包括若干轴向依次设置的包环或者说包环组合。一般地使用由径向上切割的并且切向上切割的包环组成的组合，例如从EP 1 146 264 A2可知。此外也使用分段的环设计，其中一个包环由若干环段组成，例如从US 4 350 349 A中可知。这样的密封装置然而并非100％的密封系统，而是经常具有压缩机的工作介质的一定量的通过密封包逃出的泄漏。

为了减少泄漏问题，已经在WO 2010/079227 A1中建议将两个轴向间隔的密封元件用作密封装置，在它们之间装入具有高压的密封介质例如油，由此为了密封把密封元件压向设置在密封包中的密封面并且压向活塞杆。以此方式形成一种密封介质屏障，其至少沿着活塞杆减少、在理想情况下和如所追求地甚至消除压缩机的工作介质(例如空气或者天然气)的泄漏。但是这导致密封介质在密封元件和活塞杆之间的泄漏，主要是由于附着在往复运动的活塞杆的表面的并且因此从密封装置中被送出的并且在活塞杆的反向冲程时从密封元件被刮除的密封介质膜。被刮除的密封介质得以积聚并且通过泄漏管回流入密封介质的储存器中。

虽然具有密封介质屏障的密封装置最大程度地避免工作介质沿着活塞杆的泄漏，在压缩机的其它位置上或者在密封装置中能够导致工作介质的泄漏。密封装置一般由若干轴向并排设置的通过贯穿的螺栓结合在一起的腔盘组成。密封装置作为结构单元放入并且固定在压缩机壳体中。其中腔盘的端面同时用作密封面。在压缩机壳体和密封装置之间安装密封件。不仅通过在腔盘之间的密封面，而且通过密封件，却能够逃逸少量的、能够在压缩机壳体中(例如在曲柄箱中或者在曲柄箱和缸体之间的间隔体中)积聚的工作介质。在当前的密封装置中预计工作介质泄漏5nl/h，这在压缩机的长的运行时间时由于长的持续时间也能够导致在压缩机壳体中的工作介质的高的浓度。这然而在有毒(例如氨)或者爆炸性(例如氢气、天然气)的工作介质时能够形成大的问题并且因此要避免。尤其要阻止通过工作介质泄漏在压缩机壳体中形成爆炸性混合气。在压缩机壳体中的工作介质的浓度因此出于安全原因要保持低于一定的浓度界限。

因此通常在压缩机中设置在压缩机壳体中的通风口(或许与扫气气体输入管组合)以用惰性气体(例如氮气)强制对压缩机壳体扫气。但是这当然以强制的方式引起设置具有相应的组件和扫气气体储存器的单独的扫气气体回路。通过用扫气气体的扫气也能够导致扫气气体和工作介质的混合并且导致混合气通过通风口向外的逸出。但是由于在扫气气体和工作介质之间的密度差未稀释的工作介质也能够通过通风口向外逃逸，这同样是要避免的。改造具有这样的扫气系统的压缩机导致压缩机的较大改造，这使得这样的改造花费大并且困难。

发明内容

因此本发明的任务在于提供一种具有呈密封介质屏障形式的密封装置的压缩机和相应的方法，其中能够以简单的方式防止工作介质在压缩机壳体中的积聚。

该任务根据本发明通过以下方式解决，即在液压组件中设置通风装置和部分用密封介质填充的密封介质容器，其中通风装置从密封介质容器的自由腔中抽吸空气，并且密封介质容器中的自由腔通过管道与压缩机壳体连接，并且在压缩机壳体上设置用于将压缩机壳体的内部与扫气气体储存器(优选是压缩机的周围环境)连接的开口。在液压组件中存在的、本身被用于冷却液压组件或者密封介质的通风机因此同时被用于产生压缩机壳体中的负压或者其中一部分负压，其中产生的负压以简单的方式被用于利用扫气气体(优选以周围环境空气)持续地或者暂时地对压缩机壳体扫气。压缩机的工作介质在压缩机壳体中的积聚能够以此方式即使在长的运行时间上也可靠地保持在给定的浓度极限以下。