蜂窝密封技术<%=id%>

所属分类：	新型材料	项目来源：	自创
技术持有方姓名：	100029 北京北三环东路15号北京化工大学科研处崔凯机电工程工程学院何立东	所在地域：	北京
是否中介：	否	是否重点项目：	否
技术简介：	在燃气轮机、汽轮机、压缩机和涡轮泵等叶轮机械中，最常见的迷宫密封是梳齿密封。但是，梳齿密封的泄漏量较大，而且容易诱发振动而导致转子失稳。蜂窝密封不但具有较好的封严特性．而且还有较好的转子动力学特性。蜂窝密封被用作静子，转子为光滑圆柱面或带有梳齿。蜂窝密封一般由基体环和蜂窝带组成，两者焊为一体。制造蜂窝带的耐热钢薄板厚度为0.lmm 。蜂窝网格多数为正六边形。蜂窝密封有很强的耐高温能力，结构强度也很好，可以承受很高的压力。由于蜂窝壁厚很薄，如果蜂窝密封与转子碰磨，首先磨损的是蜂窝密封，对转子没有伤害。轴端密封漏汽是许多汽轮机存在的问题。传统的梳齿密封在安装时具有较小间隙，但在过临界转速等工况下，密封齿很容易被磨损或倒伏，密封间隙在短时间内迅速扩大，致使轴端泄漏严重，润滑油中大量含水。蜂窝密封的结构强度很好，不会被轻易磨损而增大密封间隙，也不会倒伏，用作轴端密封，可以长期保持安装时的较小的密封间隙，大大提高了轴端的封严能力，可以从源头上解决轴端泄漏严重，润滑油中大量含水的问题。为了防止叶顶或围带与汽轮机缸体的内壁发生碰磨，汽轮机叶顶间隙一般都较大，致使汽轮机的泄漏损失约占内部损失的1 / 3 。例如某汽轮机，原来末级和次末级顶部没有阻汽片，叶顶半径间隙约为7mm ；在低压缸末级和次末级应用了蜂窝密封后，叶顶半径间隙减小到约2mm ，漏汽量大大减少，特别是次末级，转子上带有梳齿，可以嵌人到蜂窝静子中，封严效果更好，级效率提高1 ％以上，并改善了转子运行的稳定性。在轴端使用蜂窝密封，可显著减少轴端漏汽，减少润滑油中的含水量。在级间或叶顶处使用蜂窝密封，可以显著减少泄漏，提高效率，减少蒸汽流量，降低燃料的消耗。在相同的半径间隙下蜂窝密封的泄漏量比梳齿密封减少泄漏约40 % ，汽轮机中传统梳齿密封的密封齿在短时间内就会被严重磨损，致使轴端泄漏严重，润滑油中大量含水。蜂窝密封的结构强度很好，不会在短时间内就被严重磨损，也不会倒伏，用作轴端密封，可以长期保持安装时的较小的密封间隙，大大提高了轴端的封严能力。将传统的轴端梳齿密封改成蜂窝密封以后的一台汽轮机已安全运行了两年多，始终保持很好的轴端封严能力，没有发生轴端泄漏问题。应用蜂窝密封对我国民用飞机运12 发动机进行技术改造后，降低燃油消耗2 ％以上；在某汽轮机末级和次级中应用蜂窝密封，级效率提高1 ％以上。蜂窝密封提供了较大的阻尼，能抑制转子的振动。美航天飞机中的高压液氧涡轮泵，利用蜂窝密封替代梳齿密封，消除了梳齿密封产生的亚异步振动；应用蜂窝密封对我国某军用飞机发动机进行技术改造后，不但增加了推力，降低了燃油消耗，还显著减少了振动。目前，我国电力行业的汽轮机发电机组普遍存在着运行效率较低的问题。以某300MW 汽轮机发电机组为例，其高压缸效率低于设计值8.1 % ，低压缸效率低于设计值4.5 % ，每年标准煤的直接经济损失是875 万元。汽轮机的泄漏损失约占内部损失的1 / 3 。如果应用蜂窝密封替换梳齿密封，减少密封间隙，降低泄漏损失，提高机组效率，每年可减少损失至少180 万元。蜂窝密封是一项成熟的技术，安装方式类似于传统的梳齿密封，无需对原机组的结构进行大变动，已广泛应用于航天飞机、大功率火箭、军用及民用飞机和舰船发动机，以及电力、石化行业的汽轮机、压缩机之中，在减小泄漏量、提高效率以及消除转子低频振动等方面，发挥了重要的作用。以汽轮机为例，在国内已经将蜂窝密封成功应用于5 万、10 万、20 万、30 万和60 万机组，应用部位包括轴端密封、级间密封和叶顶密封。最大叶顶蜂窝密封的直径达到3200 毫米。合作形式：面议。

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