本技术属于透平旋转机械密封技术领域,具体涉及一种倾斜L型齿迷宫密封结构,包括静环和动环,静环内壁均匀分布有静环齿,动环外壁均匀分布有动环齿,动环齿和静环齿交错排布,将静环齿和动环齿分别设置成倾斜L型,其中动环齿向密封流体逆流方向倾斜,在转动过程中阻挡密封流体来流流动,增大湍动能,加剧流体压力能转化为热能耗散的程度,减小泄漏量。静环齿向密封流体来流方向倾斜,使交错排布的静环齿和动环齿之间形成多个密封腔,L型的结构可以增加密封腔内部涡旋耗散,静环齿、动环齿、静环和动环之间存在各种间隙,密封流体通过上述密封腔和密封间隙,进一步将压力能转化为热能耗散,从而实现密封,降低高参数工况下泄漏损失。
背景技术
在汽轮机、燃气轮机、压缩机等叶轮机械中,为了避免静止部件和旋转部件相互碰撞引发安全问题,通常会在旋转部件和静止部件之间留有一定的间隙。但间隙的存在导致了密封内流体发生泄漏,降低了整个机组的运行效率和经济性。研究表明,汽轮机的泄漏损失大约占到整个机组总损失的22%左右。为了降低机组的泄漏损失,旋转机械中都会加入一些密封结构,以减少泄漏,提高机械运行的经济性和机械性能。
目前常用的旋转密封结构有迷宫密封、蜂窝密封、刷式密封、指式密封、叶片式密封等。其中,迷宫密封因其结构简单、安全可靠、安装方便、摩擦低等优点被广泛运用于各种旋转机械中。其工作原理是:迷宫密封结构中设置有一系列的密封齿,密封齿之间存在间隙,通过这些密封齿和间隙来增加流体流动的阻力,从而减少泄漏。具体来说,当流体通过迷宫密封的第一个密封齿时,流体通过的截面积突然减少,使得流体速度加快,部分静压能转变为动能。流体通过密封齿间隙时,由于面积突然扩大,形成旋涡,动能转变为热能,压力下降。通过一系列密封齿后,压力逐渐降低,最终达到大气压力,从而实现密封。常见的迷宫密封结构有直通式迷宫密封、阶梯式迷宫密封、交错式迷宫密封等,这些密封结构适用于低压或低转速的工况,可以减少流体的泄漏。但随着旋转机械逐渐朝着高压、高转速方向发展,系统泄漏损失随之进一步加剧,目前常用的这些结构难以满足高参数工况下低泄漏量的需求。
实现思路