一种测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构的制作方法

1.本实用新型涉及密封和冷却技术领域，尤其涉及一种测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构。


背景技术：

2.梳齿密封已成为当前应用最广泛的密封形式。超临界二氧化碳的流动性能类似气体，密度接近液态，可用于闭式循环发电系统，以超临界二氧化碳为介质的循环发电系统效率高，可替代传统发电循环系统，并且系统体积小。
3.梳齿密封虽然结构可靠，制造成本低，但其因为为非接触式密封，泄漏量较大，容易影响系统的循环效率。超临界二氧化碳发电系统热力循环的温度、压力较高，故为保证高压下密封，超临界二氧化碳透平一般使用干气密封与梳齿组合来对透平进行密封。
4.由于现在材料技术有限，干气密封内部密封圈等零部件不能承受太高温度，为防止主轴较高温度传递给干气密封，实际上会将冷气(二氧化碳)通入透平来对轴进行冷却，但现目前缺少验证梳齿密封通入的二氧化碳冷却效果的方法，无法保在证明二氧化碳冷却效果。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构，解决无法证明梳齿密封通入的二氧化碳冷却效果的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构，包括壳体、芯轴、梳齿密封、滚动轴承和验证孔组，所述梳齿密封与所述壳体固定连接，且位于所述壳体内，所述芯轴设置于所述壳体内，并贯穿所述梳齿密封，所述滚动轴承设置于所述芯轴外侧，述验证孔组包括外圆通孔、第一温度传感器孔、第二温度传感器孔、梳齿后排气孔、梳齿前排气孔、压力传感器孔和进气孔；
7.所述外圆通孔位于所述壳体外侧，所述第一温度传感器孔位于所述壳体顶部，所述梳齿后排气孔位于所述壳体靠近所述第一温度传感器孔一侧，所述压力传感器孔位于所述壳体底部，所述进气孔位于所述壳体靠近所述压力传感器孔一侧，所述第二温度传感器孔位于所述进气孔远离所述压力传感器孔一侧，所述梳齿前排气孔位于所述第一温度传感器孔远离所述外圆通孔一侧。
8.其中，所述测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构还包括限位组件，且位于所述壳体两侧。
9.其中，所述测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构还包括密封组件，且位于所述壳体内。
10.其中，所述限位组件包括第一双头螺柱、第一螺母、第一端盖、第二端盖、第二双头螺柱和第二螺母，所述第一端盖设置于所述壳体一侧，所述第一双头螺柱与所述壳体螺纹连接，并贯穿所述第一端盖，所述第一螺母与所述第一双头螺柱螺纹连接，且位于所述第一
双头螺柱外侧，所述第二端盖设置于所述壳体远离所述第一端盖一侧，所述第二双头螺柱与所述壳体螺纹连接，并贯穿所述第二端盖，所述第二螺母与所述第二双头螺柱螺纹连接，且位于所述第二双头螺柱外侧。
11.其中，所述密封组件包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置于所述壳体和所述芯轴之间，所述第二密封圈设置于所述第二端盖和所述壳体之间。
12.本实用新型的一种测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构，所述壳体具有12个所述外圆通孔，所述芯轴上有螺纹孔与外圆通孔对应，所述进气孔为冷却气(二氧化碳)进气孔，与进气管道连通，并在进气管道安装有流量计，所述气梳齿后排气孔与第一排气管道连通，第一排气管道上安装有流量计，所述梳齿前排气孔跟第二排气管道连通，第二排气管道上安装有调节阀，所述梳齿密封上的齿与所述芯轴上的齿对应，起密封作用，验证时，所述压力传感器孔装入压力传感器，所述梳齿前排气孔连通的管道上的调节阀全关，所述第一温度传感器孔和所述第二温度传感器孔分别装入温度传感器，温度传感器在安装时其探头需插入所述芯轴对应的孔中，使探头与所述芯轴接触，所述外圆通孔圆周方向插入12个电阻加热器，电阻加热器需插入所述芯轴对应的孔中，启动加热器，逐渐将所述芯轴进行加热，待所述第一温度传感器孔上的温度传感器显示温度为600℃(该温度为超临界为氧化碳介质温度，可以根据实际的机组温度进行更改)，此时稳定加热器功率，使所述芯轴温度保持，从所述进气孔连通的进气管道通入二氧化碳冷却气(冷却气温度与压力跟超临界二氧化碳透平冷气一样)，调节所述外圆通孔圆周方向加热功率，使所述第一温度传感器孔上的温度传感器温度继续维持在600℃，逐渐打开所述梳齿前排气孔上的调节阀，并观察记录所述第二温度传感器孔上的温度传感器温度，直至所述芯轴该处温度低于干气密封最高承受温度，记录此时所述进气孔连通管道上流量计数值，该值可作为超临界二氧化碳机组设计冷气的参考值，该流量可为选型冷却气管道、阀门及现场机组调试提供依据，同时验证二氧化碳的冷却效果，解决无法证明梳齿密封通入的二氧化碳冷却效果的问题。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
14.图1是一般超临界二氧化碳发电透平密封密封布置简图。
15.图2是本实用新型一种测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构第一实施例的结构组成图。
16.1-第一双头螺柱、2-第一螺母、3-第一端盖、4-壳体、5-第一密封圈、6-芯轴、7-梳齿密封、8-滚动轴承、9-第二密封圈、10-第二端盖、11-第二双头螺柱、12-第二螺母、13-验证孔组、14-限位组件、15-密封组件、16-外圆通孔、17-第一温度传感器孔、18-第二温度传感器孔、20-梳齿后排气孔、19-梳齿前排气孔、21-压力传感器孔、22-进气孔。
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.本技术第一实施例为：
19.请参阅图1-图2，图1是一般超临界二氧化碳发电透平密封密封布置简图，图2是本实用新型的结构组成图，包括壳体4、芯轴6、梳齿密封7、滚动轴承8、验证孔组13、限位组件14和密封组件15，所述验证孔组13包括外圆通孔16、第一温度传感器孔17、第二温度传感器孔18、梳齿后排气孔20、梳齿前排气孔19、压力传感器孔21和进气孔22，所述限位组件14包括第一双头螺柱1、第一螺母2、第一端盖3、第二端盖10、第二双头螺柱11和第二螺母12，所述密封组件15包括第一密封圈5和第二密封圈9。
20.针对本实施方案，所述梳齿密封7与所述壳体4固定连接，且位于所述壳体4内，所述芯轴6设置于所述壳体4内，并贯穿所述梳齿密封7，所述滚动轴承8设置于所述芯轴6外侧，所述壳体4对所述芯轴6、所述梳齿密封7、所述滚动轴承8提供安装条件，所述梳齿密封7上的齿与所述芯轴6上的齿对应，起密封作用。
21.其中，所述外圆通孔16位于所述壳体4外侧，所述第一温度传感器孔17位于所述壳体4顶部，所述梳齿后排气孔20位于所述壳体4靠近所述第一温度传感器孔17一侧，所述压力传感器孔21位于所述壳体4底部，所述进气孔22位于所述壳体4靠近所述压力传感器孔21一侧，所述第二温度传感器孔18位于所述进气孔22远离所述压力传感器孔21一侧，所述梳齿前排气孔19位于所述第一温度传感器孔17远离所述外圆通孔16一侧，所述壳体4具有12个所述外圆通孔16，所述芯轴6上有螺纹孔与外圆通孔16对应，所述进气孔22为冷却气(二氧化碳)进气孔，与进气管道连通，并在进气管道安装有流量计，所述气梳齿后排气孔20与第一排气管道连通，第一排气管道上安装有流量计，所述梳齿前排气孔19跟第二排气管道连通，第二排气管道上安装有调节阀，验证时，所述压力传感器孔21装入压力传感器，所述梳齿前排气孔19连通的管道上的调节阀全关，所述第一温度传感器孔17和所述第二温度传感器孔18分别装入温度传感器，温度传感器在安装时其探头需插入所述芯轴6对应的孔中，使探头与所述芯轴6接触，所述外圆通孔16圆周方向插入12个电阻加热器，电阻加热器需插入所述芯轴6对应的孔中，启动加热器，逐渐将所述芯轴6进行加热，待所述第一温度传感器孔17上的温度传感器显示温度为600℃(该温度为超临界为氧化碳介质温度，可以根据实际的机组温度进行更改)，此时稳定加热器功率，使所述芯轴6温度保持，从所述进气孔22连通的进气管道通入二氧化碳冷却气(冷却气温度与压力跟超临界二氧化碳透平冷气一样)，调节所述外圆通孔16圆周方向加热功率，使所述第一温度传感器孔17上的温度传感器温度继续维持在600℃，逐渐打开所述梳齿前排气孔19上的调节阀，并观察记录所述第二温度传感器孔18上的温度传感器温度，直至所述芯轴6该处温度低于干气密封最高承受温度，记录此时所述进气孔22连通管道上流量计数值，该值可作为超临界二氧化碳机组设计冷气的参考值，该流量可为选型冷却气管道、阀门及现场机组调试提供依据，同时验证二氧化碳的冷却效果。
22.其次，所述测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构还包括限位组件14，且位于所述壳体4两侧，所述限位组件14将所述芯轴6轴向压住，防止所述芯轴6往轴向窜动。
23.同时，所述测试梳齿密封性能及二氧化碳冷却效果的结构还包括密封组件15，且位于所述壳体4内，所述密封组件15增强了本结果的密封性。
24.另外，所述第一端盖3设置于所述壳体4一侧，所述第一双头螺柱1与所述壳体4螺纹连接，并贯穿所述第一端盖3，所述第一螺母2与所述第一双头螺柱1螺纹连接，且位于所
述第一双头螺柱1外侧，所述第二端盖10设置于所述壳体4远离所述第一端盖3一侧，所述第二双头螺柱11与所述壳体4螺纹连接，并贯穿所述第二端盖10，所述第二螺母12与所述第二双头螺柱11螺纹连接，且位于所述第二双头螺柱11外侧，通过所述第一双头螺柱1、所述第一螺母2、所述第一端盖3、所述第二端盖10、所述第二双头螺柱11和所述第二螺母12将所述芯轴6轴向压住，防止了所述芯轴6的轴向窜动。
25.最后，所述第一密封圈5设置于所述壳体4和所述芯轴6之间，所述第二密封圈9设置于所述第二端盖10和所述壳体4之间，所述第一密封圈5和所述第二密封圈9为金属密封圈，具有耐高温和密封的性质。
26.使用时，所述压力传感器孔21装入压力传感器，所述梳齿前排气孔19连通的管道上的调节阀全关，所述第一温度传感器孔17和所述第二温度传感器孔18分别装入温度传感器，温度传感器在安装时其探头需插入所述芯轴6对应的孔中，使探头与所述芯轴6接触，所述外圆通孔16圆周方向插入12个电阻加热器，电阻加热器需插入所述芯轴6对应的孔中，启动加热器，逐渐将所述芯轴6进行加热，待所述第一温度传感器孔17上的温度传感器显示温度为600℃(该温度为超临界为氧化碳介质温度，可以根据实际的机组温度进行更改)，此时稳定加热器功率，使所述芯轴6温度保持，从所述进气孔22连通的进气管道通入二氧化碳冷却气(冷却气温度与压力跟超临界二氧化碳透平冷气一样)，调节所述外圆通孔16圆周方向加热功率，使所述第一温度传感器孔17上的温度传感器温度继续维持在600℃，逐渐打开所述梳齿前排气孔19上的调节阀，并观察记录所述第二温度传感器孔18上的温度传感器温度，直至所述芯轴6该处温度低于干气密封最高承受温度，记录此时所述进气孔22连通管道上流量计数值。
27.以上所揭露的仅为本技术一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本技术之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本技术权利要求所作的等同变化，仍属于本技术所涵盖的范围。