專利名稱：熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，屬于流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)、外所用的煤氣輸送方法，依煤氣發(fā)生爐的型式基本上可分為兩大類。其一是從單段式煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生熱煤氣，經(jīng)過雙豎管水冷降溫、電捕焦油器、填料洗滌塔、脫水器、污水處理到常溫煤氣，采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或離心式風(fēng)機(jī)加壓輸送；其二是由兩段式煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生熱煤氣，頂部煤氣經(jīng)過電捕焦油器，底部煤氣經(jīng)過除塵、風(fēng)冷器后與頂部煤氣匯合進(jìn)入油洗器，再經(jīng)過兩級電捕器捕掉輕油，處理焦油、酚和輕油至常溫煤氣，同樣采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或離心式風(fēng)機(jī)加壓輸送。這都將導(dǎo)致一是一次性投資大，特別是熱煤氣冷卻后煤焦油冷凝，必須采取電捕焦、設(shè)置污水處理或酚油焚燒設(shè)施，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大，設(shè)備維護(hù)管理環(huán)節(jié)多，費(fèi)用高昂；二是常溫煤氣密度大，輸送動力消耗高，再加上前級處理的能源消耗，致使機(jī)組日常運(yùn)行費(fèi)用昂貴；三是目前直接輸送熱煤氣的加壓風(fēng)機(jī)可選品種太少，運(yùn)行可靠性差，以致似此浪費(fèi)投資和能源的現(xiàn)象長期存在?，F(xiàn)雖有少量這種技術(shù)，已有技術(shù)有專利申請?zhí)枮閆L00208078.8的輸送煤氣的增壓離心鼓風(fēng)機(jī)和專利申請?zhí)枮閆L00208079.6的輸送熱煤氣的增壓離心鼓風(fēng)機(jī)，無論是熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)，還是冷煤氣加壓風(fēng)機(jī)，均采用輔助葉片和導(dǎo)管式氣流密封裝置。已有技術(shù)認(rèn)為，焊接在葉輪后盤上的輔助葉片，能在葉輪后盤與機(jī)殼之間靠近軸盤處造成負(fù)壓區(qū)，這實(shí)際上是不可能的。因?yàn)槿~輪葉片對氣體的做功能力N＝ρQTω(r2C2u-r1C1u)，而輔助葉片因主軸與機(jī)殼處設(shè)有密封組，則其進(jìn)、出口處沒有氣流流過，即C1u＝C2u＝0，那么輔助葉片對氣體的做功能力就為零，也就是說輔助葉片在旋轉(zhuǎn)過程中對氣體不做功，導(dǎo)致了其進(jìn)、出口之間沒有壓力差，也就是說輔助葉片進(jìn)、出口處的壓力是相等的。已有技術(shù)中葉輪葉片與輔助葉片出口的半徑是相等的，則其出口處的壓力也必然相等，一般為6000～23000Pa的正壓。由以上分析可知，輔助葉片進(jìn)口處即靠近軸盤處的壓力也是6000～23000Pa的正壓。所以說，輔助葉片在葉輪后盤與機(jī)殼之間靠近軸盤處造成負(fù)壓區(qū)是不可能的。即使在主軸與機(jī)殼處不設(shè)置密封組或密封不嚴(yán)密，存在微量的間隙漏風(fēng)，即C1u、C2u不等于零，此時(shí)葉輪葉片和輔助葉片對氣體的做功能力分別為Nl＝ρQTlω(r2C2u-r1C1u)————————(1)Nf＝ρQTfω(r2C2u-r1C1u)————————(2)式中漏風(fēng)量QTf即輔助葉片的通過風(fēng)量，要比葉輪葉片的通過風(fēng)量QTl小幾十倍或幾佰倍，由(1)、(2)兩式比較可知，其對氣體的做功能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于葉輪葉片的做功能力，在其進(jìn)、出口處造成的壓力差微乎其微，由此可見，輔助葉片在葉輪后盤與機(jī)殼之間靠近軸盤處造成負(fù)壓區(qū)也是不可能的。導(dǎo)管式氣流密封裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密封套件加工精度高，一是增加風(fēng)機(jī)的制造成本，二是在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、密封效果好、安全可靠的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，不增加風(fēng)機(jī)制造成本，既能有效地防止風(fēng)機(jī)內(nèi)的氣體從主軸孔處外泄，達(dá)到防毒、防爆、防污染的效果，又能有效地阻止外界空氣沿主軸向里泄漏與煤氣摻混。
本發(fā)明的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的所述的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，包括機(jī)殼、機(jī)殼內(nèi)的離心式葉輪、固定在離心式葉輪后盤中心并與主軸相配合的軸盤以及機(jī)殼上主軸孔外側(cè)的密封組，其特征在于所說的離心式葉輪的后盤與軸盤的結(jié)合面部位或軸盤轂與軸頭壓蓋的結(jié)合面部位開設(shè)通孔。
通孔使葉輪后盤與機(jī)殼后側(cè)板之間靠近主軸的空間與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處的負(fù)壓區(qū)相貫通，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于通孔的泄壓作用，使葉輪后盤與機(jī)殼后側(cè)板之間在主軸附近的區(qū)域也形成負(fù)壓區(qū)，確保煤氣不能從主軸孔處外泄。
機(jī)殼上主軸孔外側(cè)設(shè)置的密封組，能有效地阻止外界空氣從主軸孔處向里泄漏，避免空氣與煤氣摻混。
上述熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，所說的密封組由固定在主軸孔外側(cè)機(jī)殼上的筒狀外套，外套內(nèi)的密封填料和與外套相配合將密封填料壓縮在外套內(nèi)壁和主軸之間的內(nèi)套組成。
上述熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，所開設(shè)通孔的數(shù)量及大小，既要使葉輪后盤與機(jī)殼后側(cè)板之間靠近主軸的區(qū)域在葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)形成壓力適當(dāng)?shù)呢?fù)壓區(qū)，又要保證離心式葉輪的運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度和使用壽命以及葉輪的平衡。所設(shè)置的通孔有若干個(gè)，均布在離心式葉輪后盤與軸盤結(jié)合面或軸盤轂與軸頭壓蓋結(jié)合面的園周上。
上述熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，所說的離心式葉輪最好采用耐熱鋼、不銹鋼或工業(yè)陶瓷材料制造。
上述熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置中所說的外套內(nèi)的密封填料，最好采用柔性石墨密封圈，或浸石墨粉的盤根。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，一是提供了一種全新的原理和構(gòu)思，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，密封效果好，安全可靠，在不增加風(fēng)機(jī)制造成本的前提下，既有效地解決了風(fēng)機(jī)內(nèi)的煤氣從主軸孔處外泄的問題，達(dá)到防毒、防爆、防污染的效果，又能有效地阻止外界空氣沿主軸孔向里泄漏與煤氣摻混，避免發(fā)生爆炸危險(xiǎn)；二是省卻背景技術(shù)中的水冷卻裝置、電捕焦裝置、洗滌裝置、電捕油裝置、污水處理設(shè)施或油酚處理設(shè)施，可使煤氣站的投資壓低至原來的20％左右；三是風(fēng)機(jī)直接輸送密度小的熱煤氣，可節(jié)約動力消耗52～60％；四是可避免前級處理系統(tǒng)的能源消耗，具有顯著的節(jié)能和降耗效果。該技術(shù)除了適用于熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)外，還可廣泛適用于冷煤氣加壓風(fēng)機(jī)和輸送其它高溫、常溫或有毒氣體的離心式風(fēng)機(jī)。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明圖1是煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置主視圖。
圖2是煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置俯視圖。
圖3是煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置密封部位局部結(jié)構(gòu)圖。
圖4是煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置中的離心式葉輪結(jié)構(gòu)圖。
圖中1機(jī)殼、2葉輪、3前蓋板、4密封組、5隔熱外殼、6隔熱填料、7排污管、8離心風(fēng)冷輪、9前軸承座、10軸流風(fēng)冷輪外殼、11軸流風(fēng)冷輪、12主軸、13后軸承座、14聯(lián)軸器、15聯(lián)軸器罩、16防爆電機(jī)、17機(jī)座、18蒸氣進(jìn)口、19密封填料、20通孔、21軸頭壓蓋、22后盤、23葉片、24前盤、25軸盤轂、26軸盤、N為本發(fā)明造成的負(fù)壓區(qū)。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，本發(fā)明所述的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，包括機(jī)殼1、機(jī)殼1內(nèi)的離心式葉輪2、固定在葉輪2的后盤22的中心并與主軸12相配合的軸盤25以及機(jī)殼1上主軸孔外側(cè)的密封組4，在后盤22與軸盤26的結(jié)合面部位開設(shè)一個(gè)通孔或者若干個(gè)通孔20，這若干通孔20最好是均布在該部位的園周上，例如可以開設(shè)二至八個(gè)通孔，本實(shí)施例開設(shè)了四個(gè)通孔20。通孔20使葉輪后盤22與機(jī)殼后側(cè)板之間靠近主軸12的空間與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口3處的負(fù)壓區(qū)相貫通，當(dāng)葉輪2旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于通孔20的泄壓作用，使葉輪2的后盤22與機(jī)殼后側(cè)板之間在主軸12附近的區(qū)域也形成負(fù)壓區(qū)，通孔20開設(shè)的大小和數(shù)量應(yīng)當(dāng)做到，既要使葉輪后盤22與機(jī)殼后側(cè)板之間靠近主軸12的空間在葉輪2旋轉(zhuǎn)時(shí)形成壓力適當(dāng)?shù)呢?fù)壓區(qū)，又要保證葉輪2的運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度、使用壽命以及平衡精度。所謂壓力適當(dāng)?shù)呢?fù)壓是指該負(fù)壓能足以防止煤氣從主軸孔處外泄為度，為了保證葉輪2具有足夠的耐高溫性能和強(qiáng)度、剛度，制造葉輪可選用各種耐高溫且強(qiáng)度足夠的金屬或非金屬材料，例如可選用各種耐熱鋼、不銹鋼或者工業(yè)陶瓷等材料。機(jī)殼1上主軸孔外側(cè)的密封組由固定在殼體上的筒狀外套，外套內(nèi)的密封填料19和與外套相配合將密封填料壓縮在外套內(nèi)壁與主軸12之間的內(nèi)套組成，所說的密封填料19采用柔性石墨密封圈或采用浸石墨粉的盤根，該密封填料與主軸12間的磨擦力很小，大大降低了風(fēng)機(jī)的動力消耗。
上述實(shí)施例中通孔的位置還可以開設(shè)在軸盤轂25與軸頭壓蓋21的結(jié)合面部位，這是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，包括機(jī)殼、機(jī)殼內(nèi)的離心式葉輪、固定在離心式葉輪后盤中心并與主軸相配合的軸盤以及機(jī)殼上主軸孔外側(cè)的密封組，其特征在于所說的離心式葉輪的后盤與軸盤的結(jié)合面部位開設(shè)通孔。
2.按照權(quán)利要求1所說的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，其特征在于機(jī)殼上主軸孔外側(cè)設(shè)置的密封組。
3.按照權(quán)利要求2所說的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，其特征在于密封組由固定在主軸孔外側(cè)機(jī)殼上的筒狀外套，外套內(nèi)的密封填料和與外套相配合將密封填料壓縮在外套內(nèi)壁和主軸之間的內(nèi)套組成。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所說的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，其特征在于通孔有若干個(gè)，均布在離心式葉輪后盤與軸盤結(jié)合面上。
5.按照權(quán)利要求4所說的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，其特征在于所說的離心式葉輪是采用耐熱鋼、不銹鋼或工業(yè)陶瓷材料制造。
6.按照權(quán)利要求4所說的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，其特征在于所說的密封填料是采用柔性石墨密封圈。
7.按照權(quán)利要求4所說的熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，其特征在于所說的密封填料是采用浸石墨粉的盤根。
全文摘要
熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)氣流密封裝置，屬于流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，是在離心式葉輪軸盤上開設(shè)通孔，使葉輪后盤與機(jī)殼后側(cè)板之間在主軸附近的空間與風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處的負(fù)壓區(qū)貫通，使葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪后盤與機(jī)殼后側(cè)板之間在主軸附近的區(qū)域形成負(fù)壓區(qū)，另外再配合機(jī)殼上主軸孔外側(cè)的密封組件，可保證風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中煤氣不外泄，同時(shí)阻止外界空氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)，達(dá)到防毒防爆安全運(yùn)行的目的。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，密封效果好，安全可靠，該技術(shù)不但適用于熱煤氣加壓風(fēng)機(jī)，同時(shí)還適用于冷煤氣加壓風(fēng)機(jī)以及輸送其它高溫氣體或有毒氣體的離心式風(fēng)機(jī)。
文檔編號F04D29/28GK1459574SQ0211041
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者張惠忠 申請人:張惠忠