[发明专利]一种超临界二氧化碳透平的干气密封及其泄漏量监测方法

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳透平的干气密封及其泄漏量监测方法，可以提高干气密封泄漏量的监测精度。干气密封安装座上沿径向设有通道一、通道二、通道三，通道一沿径向穿过外疏齿密封的中段，用于向外疏齿密封内输入低压隔离气，低压隔离气的压力低于介质压力，且高于大气压，通道三沿径向与干气密封安装座的容腔连通，用于向容腔内输入高压隔离气，高压隔离气压力高于介质压力，通道二位于通道一、通道三之间，通道二作为干气密封泄漏通道，通道连接流量传感器，监测干气密封泄漏量。

技术领域

本发明涉及超临界二氧化碳透平技术领域，特别是涉及一种超临界二氧化碳透平的干气密封及其泄漏量监测方法。

背景技术

干气密封是20世纪60年代末期在气体动压轴承的基础上通过对机械密封进行根本性改进发展起来的一种新非接触式密封，其最初是为解决高速离心式压缩机轴端密封问题而出现的，由于密封非接触式运行，密封功耗小，仅为接触式机械密封的5％左右，特别适合作为高速高压设备的轴端密封，同时因为运行时其动静环间隙小，其泄漏量远远低于传统的疏齿密封。干气密封随着技术的日益成熟，其应用范围也越来越广。

干气密封在正常运行或者存在较小的摩擦时，动静环间隙只有几微米左右，其泄漏量往往比较小，由于其干气密封结构限制，泄漏的气体无法在流量监测腔体形成一定压力，加上流量传感器灵敏度原因，泄漏气体通过流量传感器的量达不到传感器的监测最低数值，其显示值一直为0，当流量计出现泄漏量数值时，干气密封此时已发生较大的损坏；现有一些超临界二氧化碳透平的干气密封位于超临界二氧化碳发电透平缸体轴端，干气密封一端为透平缸体，其内充满高温高压的超临界二氧化碳流体，另外一端为透平轴承端，由于轴承需要润滑与降温，该端有大量的润滑油进入轴承，润滑油温度升高，加上轴在高速旋转，该端容易产生油雾，产生的油雾容易堆积在干气密封疏齿一侧，对干气密封正常运行存在安全隐患。

为了更加准确地监测超临界二氧化碳发电透平干气密封的泄漏量，同时防止润滑油雾等杂质进入干气密封，避免干气密封损坏，本发明设计了一种提高超临界二氧化碳发电透平上干气密封泄漏量监测精度的运用方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超临界二氧化碳透平的干气密封及其泄漏量监测方法，可以提高干气密封泄漏量的监测精度。

本发明的目的是这样实现的：

一种超临界二氧化碳透平的干气密封，包括透平本体、主轴，所述主轴为阶梯轴状，所述透平本体对应主轴的大径段设有内疏齿密封，主轴的小径段上套有T型的轴套、锁紧套，轴套的小径段上套有动环，形成对动环的径向定位、轴向定位，所述锁紧套轴向锁紧动环，所述锁紧套上套有干气密封安装座、外疏齿密封，所述干气密封安装座、外疏齿密封孔轴配合台阶定位，且固定连接，所述干气密封安装座固定在透平本体上，所述干气密封安装座上设有轴向安装孔，轴向安装孔内间隙配合有静环，所述静环通过弹簧提供压紧力，用于与动环配合，形成密封，所述干气密封安装座上设有容腔与静环、动环的结合面对应，所述容腔与内疏齿密封连通，

所述干气密封安装座上沿径向设有通道一、通道二、通道三，所述通道一沿径向穿过外疏齿密封的中段，用于向外疏齿密封内输入低压隔离气，低压隔离气的压力低于介质压力，且高于大气压，所述通道三沿径向与干气密封安装座的容腔连通，用于向容腔内输入高压隔离气，高压隔离气压力高于介质压力，所述通道二位于通道一、通道三之间，通道二贯穿干气密封安装座的壁面，通道二作为干气密封泄漏通道，用于连接流量传感器，监测干气密封泄漏量。

优选地，所述透平本体上分别设有过孔与通道一、通道二、通道三连通。

优选地，所述轴套过盈配合或用螺钉固定在主轴上；所述干气密封安装座、外疏齿密封过盈配合或用螺钉固定；所述锁紧套与主轴的端部小径段过盈配合或螺纹配合固定。

优选地，所述动环、静环相互配合面上设有螺旋槽，用于将高压隔离气引入动环、静环相互配合面，使静环与动环脱离。