在燃氣輪機、汽輪機、壓縮機和渦輪泵等葉輪機械中,常見的密封有梳齒迷宮密封、蜂窩密封等,由于密封的泄漏量較大,而且容易誘發(fā)轉(zhuǎn)子振動從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失穩(wěn)。***阻尼窩孔密封不但具有較好的封嚴特性,而且還有較好的轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性,是葉輪機械理想的動密封形式。
一、窩孔密封的特性
1.顯著降低密封的泄漏量,提高機組的效率
在相同的半徑間隙下窩孔密封的泄漏量比梳齒密封減少泄漏約65%.汽輪機中的傳統(tǒng)梳齒密封,密封齒在短時間內(nèi)就會被嚴重磨損,致使軸端泄漏嚴重,潤滑油中大量含水。窩孔密封的結(jié)構(gòu)強度很好,不會在短時間內(nèi)就被嚴重磨損,可以長期保持安裝時的較小的密封間隙,大大提高密封的封嚴能力。
2.有效***設(shè)備的流體激振,提高機組的穩(wěn)定性
窩孔密封提供了較大的阻尼,能***轉(zhuǎn)子的振動。比如某渦輪泵,利用窩孔密封后,消除了傳統(tǒng)密封產(chǎn)生的亞異步振動,不但增加了推力,降低了燃油消耗,還顯著提高了機組效率和機組穩(wěn)定性。
二、窩孔密封的結(jié)構(gòu)
窩孔密封的材料可以用優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金、高溫合金、鈦合金等,該密封主要用作靜子,轉(zhuǎn)子為光滑圓柱面或帶有梳齒。窩孔密封一般由密封環(huán)基體和窩孔結(jié)構(gòu)組成。窩孔密封有很強的耐高溫能力,很高的結(jié)構(gòu)強度,很強的耐腐蝕性,所以能承受很高動力參數(shù),比如很高的壓力、溫度和轉(zhuǎn)速等。
三、窩孔密封的應(yīng)用
窩孔密封的結(jié)構(gòu)強度很好,不會被輕易磨損而增大密封間隙,也不會在介質(zhì)的高壓力下倒伏,如果用作汽輪機的軸端密封,可以長期保持安裝時的密封間隙,大大提高軸端的封嚴能力,從根本上解決軸端泄漏嚴重,潤滑油中大量含水的問題。以汽輪機為例,在國內(nèi)窩孔密封已經(jīng)成功應(yīng)用于50MW、100MW、200MW、300MW和600MW機組,應(yīng)用部位包括軸端密封、級間密封和隔板密封。
四、窩孔密封的改造
1、窩孔密封的成本要比傳統(tǒng)密封高,工期要比傳統(tǒng)密封長;
2、窩孔密封間隙可以比傳統(tǒng)密封間隙小且不會傷軸;
3、窩孔密封安裝方法和傳統(tǒng)密封方法相同;
4、窩孔密封間隙的測量方法與傳統(tǒng)密封方法相同;
5、密封間隙的調(diào)整方法和傳統(tǒng)密封方法相同;
6、窩孔密封的改造不改變原密封體及轉(zhuǎn)子等的結(jié)構(gòu)。