本實(shí)用新型屬于透平膨脹機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種透平膨脹機(jī)組新型多功能模塊化密封系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

透平膨脹機(jī)組是廢熱廢汽等能量回收、壓差型能量回收再利用、天然氣液化氣化能量利用以及燃?xì)饴?lián)供余熱綜合利用發(fā)電時(shí)的重要設(shè)備。隨著世界各國(guó)對(duì)能源的充分利用越來越重視，對(duì)能量回收發(fā)電設(shè)備的高效化、合理化、緊湊化等的要求也越來越高。

目前，透平膨脹機(jī)組驅(qū)動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)較多地采用了有機(jī)朗肯循環(huán)（簡(jiǎn)稱ORC）的方式，根據(jù)冷熱源參數(shù)的不同，有的使用五氟丙烷（R245fa）作為循環(huán)工質(zhì)，有的則使用其它工質(zhì)如丙烷、異丁烷、四氟乙烷（R-134a）等，但是所有的應(yīng)用均需考慮保持系統(tǒng)的氣密性，降低設(shè)計(jì)制造成本和運(yùn)行成本，以及保持環(huán)境清潔的問題，因此對(duì)密封結(jié)構(gòu)的要求非常高。但目前此類裝置仍存在以下幾種缺點(diǎn)：1.整體結(jié)構(gòu)較繁復(fù)，同時(shí)需單獨(dú)配置控制系統(tǒng)，價(jià)格比較昂貴；2.裝置需消耗一部分循環(huán)工質(zhì)當(dāng)作密封氣，其泄漏量較大；3.裝置的調(diào)整及維護(hù)量較大，且有部分耗材需定時(shí)更換；4.密封腔室體積較大較長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)直接影響膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的氣動(dòng)設(shè)計(jì)和性能。

鑒于上述已有技術(shù)，有必要對(duì)現(xiàn)有透平膨脹機(jī)組的密封結(jié)構(gòu)加以合理的改進(jìn)。為此，本申請(qǐng)人作了積極而有效的探索，終于形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種透平膨脹機(jī)組新型多功能模塊化密封系統(tǒng)，有助于模塊化密封結(jié)構(gòu)藉以提高其功能性和密封性，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、低泄漏、可適用于不同工質(zhì)及氣體。

本實(shí)用新型的目的是這樣來達(dá)到的，一種透平膨脹機(jī)組新型多功能模塊化密封系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)子軸、軸承、外殼、葉輪以及第一迷宮環(huán)形密封齒和第二迷宮環(huán)形密封齒，所述的轉(zhuǎn)子軸通過轉(zhuǎn)子軸伸旋轉(zhuǎn)地支承在軸承上，所述轉(zhuǎn)子軸伸的端部通過鎖緊螺栓固定連接有葉輪，所述的葉輪在與轉(zhuǎn)子軸伸的連接處依次通過第一迷宮環(huán)形密封齒和第二迷宮環(huán)形密封齒進(jìn)行輔助密封，其特征在于：所述的外殼套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸伸上并位于軸承與第二迷宮環(huán)形密封齒之間，該外殼的內(nèi)部具有一密封腔，在所述的密封腔內(nèi)安裝有一用于對(duì)轉(zhuǎn)子軸的軸端起密封隔離作用的密封模塊。

在本實(shí)用新型的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的密封模塊包括多個(gè)石墨密封環(huán)和轉(zhuǎn)接法蘭，多個(gè)石墨密封環(huán)依次安裝在轉(zhuǎn)子軸伸上且兩者之間構(gòu)為密封配合，該石墨密封環(huán)通過轉(zhuǎn)接法蘭與所述的外殼連接固定。

在本實(shí)用新型的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的石墨密封環(huán)的數(shù)量為四個(gè)。

在本實(shí)用新型的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的石墨密封環(huán)的數(shù)量為六個(gè)。

在本實(shí)用新型的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的密封模塊為一干氣密封環(huán)，所述的干氣密封環(huán)安裝在轉(zhuǎn)子軸伸上且兩者之間構(gòu)為密封配合，該干氣密封環(huán)直接與所述的外殼連接固定。

在本實(shí)用新型的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的轉(zhuǎn)子軸伸上具有一擋油環(huán)。

本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，具有的有益效果：首先，由于在轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子軸伸上采用了兩道迷宮環(huán)形密封齒作為輔助密封再加上一個(gè)可以更換的且真正擔(dān)任密封隔離作用的密封模塊進(jìn)行軸端密封，因而用戶可根據(jù)不同的需要及時(shí)更換不同的密封模塊（該密封模塊可以為四個(gè)石墨密封環(huán)結(jié)構(gòu)或六個(gè)石墨密封環(huán)結(jié)構(gòu)或一個(gè)干氣密封環(huán)結(jié)構(gòu)），實(shí)現(xiàn)了透平膨脹機(jī)的多功能化并提高了密封效果；其次，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用模塊化設(shè)計(jì)，降低了制造和維護(hù)成本，方便了安裝，且能保證質(zhì)量；第三，適用于多種不同工質(zhì)、不同工況的應(yīng)用；第四，體積小，重量輕，保持和改善了膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子的氣動(dòng)性能，提高了設(shè)備和系統(tǒng)的效率；第五，整體上減少了工質(zhì)的泄漏，降低運(yùn)行成本，保持環(huán)境清潔；第六，使用壽命長(zhǎng)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2為本實(shí)用新型所述的密封模塊為四個(gè)石墨密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型所述的密封模塊為六個(gè)石墨密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型所述的密封模塊為一個(gè)干氣密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.轉(zhuǎn)子軸、11.轉(zhuǎn)子軸伸、111.擋油環(huán)；2.軸承；3.外殼、31.密封腔；4.鎖緊螺栓；5.葉輪；6.第一迷宮環(huán)形密封齒；7.第二迷宮環(huán)形密封齒；8.密封模塊、81.石墨密封環(huán)、82.轉(zhuǎn)接法蘭、83.干氣密封環(huán)。

具體實(shí)施方式

申請(qǐng)人將在下面以實(shí)施例的方式作詳細(xì)說明，但是對(duì)實(shí)施例的描述均不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，任何依據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非實(shí)質(zhì)性的等效變換都應(yīng)視為本實(shí)用新型的技術(shù)方案范疇。

請(qǐng)參閱圖1并結(jié)合圖2、圖3和圖4，本實(shí)用新型涉及一種平膨脹機(jī)組新型多功能模塊化密封系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)子軸1、軸承2、外殼3、葉輪5以及第一迷宮環(huán)形密封齒6和第二迷宮環(huán)形密封齒7，所述的轉(zhuǎn)子軸1通過轉(zhuǎn)子軸伸11旋轉(zhuǎn)地支承在軸承2上，所述轉(zhuǎn)子軸伸11的端部通過鎖緊螺栓4固定連接有葉輪5，所述的葉輪5在與轉(zhuǎn)子軸伸11的連接處依次通過第一迷宮環(huán)形密封齒6和第二迷宮環(huán)形密封齒7進(jìn)行輔助密封，所述的外殼3套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸伸11上并位于軸承2與第二迷宮環(huán)形密封齒7之間，該外殼3的內(nèi)部具有一密封腔31，在所述的密封腔31內(nèi)安裝有一用于對(duì)轉(zhuǎn)子軸1的軸端起密封隔離作用的密封模塊8。

進(jìn)一步地，所述的密封模塊8包括多個(gè)石墨密封環(huán)81和轉(zhuǎn)接法蘭82，多個(gè)石墨密封環(huán)81依次安裝在轉(zhuǎn)子軸伸11上且兩者之間構(gòu)為密封配合，該石墨密封環(huán)81的體積較小，故其通過起過渡作用的轉(zhuǎn)接法蘭82與所述的外殼3連接固定。當(dāng)所述的石墨密封環(huán)81的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，適合在大多數(shù)情況下對(duì)一般氣體的應(yīng)用；當(dāng)所述的石墨密封環(huán)81的數(shù)量為六個(gè)時(shí)，適合在大多數(shù)情況下對(duì)高要求、低泄漏氣體的應(yīng)用。

進(jìn)一步地，所述的密封模塊8為一干氣密封環(huán)83，所述的干氣密封環(huán)83安裝在轉(zhuǎn)子軸伸11上且兩者之間構(gòu)為密封配合，該干氣密封環(huán)83的體積較大，故其可以直接與所述的外殼3連接固定。該干氣密封環(huán)結(jié)構(gòu)適合對(duì)高要求、低泄漏氣體的應(yīng)用。

在這里需要說明的是：所述的第一迷宮環(huán)形密封齒6和第二迷宮環(huán)形密封齒7在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為輔助密封，可適當(dāng)降低來自葉輪5輪背方面的氣體壓力，所述的密封模塊8在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)起到真正的密封隔離作用。通常因不同種類的密封結(jié)構(gòu)及尺寸等相差甚遠(yuǎn)，因此不同種類的軸封通常均需對(duì)軸端（即軸伸）改變?cè)O(shè)計(jì)，這會(huì)影響到氣動(dòng)方面的設(shè)計(jì)如葉輪、流量控制、流道、蝸殼等等，工作量大，繁瑣，零部件種類增多等等。本實(shí)用新型通過對(duì)轉(zhuǎn)子軸伸結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，使其能最大程度上滿足多種類密封的安裝及應(yīng)用；同時(shí)對(duì)多種類密封進(jìn)行模塊化的優(yōu)化改進(jìn)，使其能在相對(duì)有限的空間內(nèi)進(jìn)行安裝使用；再選加過渡轉(zhuǎn)接法蘭，以滿足多種類密封不同的安裝要求，使膨脹機(jī)蝸殼等大部件的設(shè)計(jì)得以標(biāo)準(zhǔn)化，降低了設(shè)置、制作、產(chǎn)品及管理等的成本。