新型机械密封在输送沼气用罗茨鼓风机的应用.pdf

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1、新型机械密封在输送沼气用罗茨鼓风机的应用河北同德鼓风机有限公司河北同心风机有限公司【摘要】对目前国内输送沼气行业的前景进行了分析，并简单描述了普通罗茨风机的原理和密封结构，在此基础之上，对罗茨鼓风机进行结构设计和改进，最终设计出带有新型机械密封输送沼气用罗茨鼓风机，解决了危险介质沼气的密封问题，并改善了润滑油路，为罗茨凤机在沼气及其他特殊介质的输送方面提供了一种可行的方案。【关键词】沼气罗茨鼓风机机械密封润滑油站结构设计一、刖置沼气是一种优良的清洁燃料，是有机物在厌氧条件下经微生物发酵作用产生的一种可燃性气体，是多种

2、气体的混合物，一般含甲烷50％～70％，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等。沼气最常见用途包括发电、供热以及汽车燃料等，是一种可以完全取代天然气的绿色可再生资源。我国是一个能源需求大国，沼气作为新能源在中国的规模呈现逐年递增的趋势，尤其是户用沼气池的数量增加明显，已经成为沼气产业的主力，作为绿色能源的应用，发展输送沼气机械设备行业的市场前景广阔，因沼气用风机的参数通常在10—60kPa，3～60m3／min。通风机升压一般小于15kPa，廉价但不适用。而压缩机又过于昂贵，投资成本巨大，投入与回收不成比例，不能满足

3、市场需求，因此发展沼气罗茨鼓风机是必然的趋势。(衡水253800)陈彦峰(衡水253800)冯成戈遵月嘞税蒯遭硎IGMManufaculreI=、更改方案1．原有风机设计罗茨鼓风机是一种两转子回转压缩机械，转子是由叶轮和轴通过热装或者键配合组装到一起，其中转子和转子、转子和机体(包括叶轮和墙板)之间有适当的微小间隙。两转子延轴线互相平行，通过电动机驱动由一对同步齿轮传动，实现做反方向的等速旋转，达到进排气的目的(见图1)。由于上述特有的送风方式，以TDSR系列罗茨鼓风机的送风压力一般为单级9．8-58．8kPa，流量

4、1—102m3／min。进气I进气lfI窳，人醉徜举单排气i排气{图1罗茨鼓风机进排气如图2所示，普通罗茨鼓风机的机壳和墙板轴孔密封采用带有迷宫槽的迷宫密封，轴伸出端采用骨架油封，对于介质泄漏量要求不大的工艺(如曝气、脱硫、水泥均化等)已完全满足使用要求。但是在输送特殊气体，尤其是易燃、易爆气体，一旦发生泄漏，将造成火2014年籼黑黜co_mf97第4期Ⅵw．e研x．i7-灾、爆炸以及人身伤亡等重大事故。因此罗茨风机在原有的密封结构上必须作出改进，以保安全运行。134567R、＼、鹱尹撼J_——猛该一1＼鏖隧弋心＼心

5、＼心心N心飞心舢fJ日b飞!荔獬逢孑且已燮扔叨日售髦弋心N心心心＼々＼心幽彭图2罗茨鼓风机结构I．转}部2轴承3坞E端墙板4．机壳5，齿端墙板6密封圈7同步齿轮8．齿轮油箱温度：0—80。C；使用压力：不大于0．1MPa；需用转速：2000r／min；j润滑介质：L—CKC150齿轮油；安装参数：主轴安装密封部位的径向跳动尺寸不大于0．04mm；轴向窜动量不得大于0．3mm；轴的表面粗糙度不得大于3．2Ilm。从以上参数不难发现，机械密封对旋转轴的精度要求不高，试验中印证了机械密封对罗茨凤机的振动不敏感，该新型罗茨风

6、机机械密封抗震性能好、接触端面磨损能自动补偿，使用寿命长。达到了很好的密封效果。通过这种密封组合在罗茨风机上实现完全集装化、安装使用更为简捷方便，并且气体完全不泄漏。3．创新点2．改进后的沼气风机在输送沼气的罗茨风机项目上，与相关研究所深入合作，查阅大量的国内外相关资料与数据后，就沼气用罗茨鼓风机设计研发了新型机械密封，并投入工业性运转，试验结果风机密封性能良好，使用现场达到零泄漏的效果，完全达到设计目标。新型机械密封结构如图3所示，该机械密封为单湍面密封。由动环、静环、辅助0形密封圈和弹性元件组合而成。工作时动环组

7、合随轴旋转，静环与壳体相对静止，动环和静环通过弹性元件贴合到一起属于接触式密封。图3新型机械密封结构1．动环组件2．紧定螺钉3．传动销钉4．风机壳体5、7．0形密封圈6．静环组件主要性能参数如下：98黑黑然：Ⅲ年绷普通的机械密封为了防止接触面的摩擦发热，通常动静环直接需要水或者润滑油作为冲洗介质，故机械密封一般带有额外的润滑油站或者水站进行冲洗冷却，额外增加了产品成本，且一旦润滑油站或者水站因机械故障造成供液不畅或停止供液，在飞速旋转的机械密封端面将产生大量的热，短期内会将机械密封接触面烧损，从而造成密封失效，产生危

8、险。经过设计改造，机械密封和风机轴承共用原有驱动端油箱的一个润滑油系统。风机油箱内的润滑油通过固定在轴上的甩油盘的飞速旋转，将飞溅的润滑油不断地送入机械密封的接触端面，保证了润滑所需的油量。因为机械密封和甩油盘在一根轴上，保证了机械密封和甩油盘的即时同步旋转，形成了机械密封和润滑油路的联动，使即时旋转的机械密封也会有润滑油的润滑冷却。而且因为取