[发明专利]操作干气密封监测系统的方法

说明书

一种用于监测可定位在固定壳体（18）和可旋转轴（20）之间的干气密封件（22）的系统和方法。多个敏感元件（44）可响应于可旋转轴的旋转而旋转，并且速度传感器（17）可基于感测所述多个敏感元件（44）在低于一千转每分的速度下感测可旋转轴（20）的旋转速度。处理器（11）可接收来自速度传感器（17）的输出的信号，并且可基于来自速度传感器（17）的信号来确立干气密封件（22）的位置或干气密封件（22）的操作条件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年1月10日提交的美国临时申请序列号62/790,969和2018年10月8日提交的美国临时申请序列号62/742,707的权益，所述申请通过引用整体地并入本文中。

技术领域

本公开通常涉及机械密封件。更特别地，本公开涉及机械密封件，其包括传感器和/或被构造成监测密封件操作条件的监测系统。

背景技术

密封件（诸如，干气密封件）用于广泛多种应用中，包括例如气体压缩机和其他旋转设备（诸如，燃气轮机和蒸汽轮机、涡轮膨胀机、离心泵等）。这种密封件用于密封压缩机和/或其他旋转设备的轴和壳体之间的旋转界面。干气密封技术的原理是密封面不接触并且允许清洁干燥的气体穿过密封界面。在操作期间，被处理的气体流的一部分可从操作流转向并过滤以去除可能存在于操作流中的微粒和液雾。这种转向的气流可被进一步处理，例如，过热到高于其露点的温度，并作为操作流体被提供给干气密封件。

发明内容

本公开总体上涉及干气密封件，且更特别地涉及用于确立和监测干气密封件的起离（lift off）速度和触及（touch down）速度以提供对密封件操作条件和/或干气密封面的退化的评估的装置、系统和方法。

在一个示例中，公开了一种用于干气密封组件的密封监测系统。密封监测系统可包括干气密封件、声发射传感器、速度传感器和处理器。干气密封件可具有带有第一密封面的定子部分和带有第二密封面的转子部分，其中，干气密封件可被定位在固定壳体和可旋转轴之间，并且转子部分可被构造成与可旋转轴一起旋转。声发射传感器可被构造成感测第一密封面和第二密封面何时相对于彼此处于操作条件并输出指示该操作条件的信号。速度传感器可在低于一千（1,000）转每分（RPM）的速度下感测可旋转轴的速度，并且可被构造成输出指示可旋转轴的旋转速度的信号。处理器可被构造成接收来自速度传感器的信号和来自声发射传感器的信号，并且可在第一密封面和第二密封面相对于彼此达到操作条件时基于来自速度传感器的信号来确立干气密封件的操作条件。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，第一密封面相对于第二密封面的操作条件可以是干气密封件的起离操作条件。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，第一密封面相对于第二密封面的操作条件可以是干气密封件的触及操作条件。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，第一密封面相对于第二密封面的操作条件可包括干气密封件的起离操作条件和干气密封件的触及操作条件。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，处理器可被构造成基于在干气密封件达到起离操作条件时从速度传感器接收到的信号和在干气密封件达到触及操作条件时从速度传感器接收到的信号来确立干气密封件的操作条件。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，速度传感器可以是霍尔效应传感器。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，速度传感器可在低于五百（500）转每分（RPM）的速度下感测可旋转轴的速度。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，速度传感器可被构造成基于感测被构造成与可旋转轴一起旋转的两个或更多个敏感元件在低于一千（1,000）RPM的速度下感测可旋转轴的速度。

作为以上实施例中的任一者的替代或补充，所述两个或更多个敏感元件可包括安置在干气密封件的转子部分上的槽。