迷宫密封带的浮顶罐密封结构及其装配工艺的制作方法

1.本发明涉及压缩机迷宫密封技术领域，具体而言，涉及一种压缩机迷宫密封件、压缩机迷宫密封装置以及压缩机。


背景技术：

2.在压缩机组中，由于缸体的前后端压力差距往往比较大，为了方便轴端密封(通常为干气密封结构)的设计和选型，需要考虑平衡缸体两端的压力，使之相等。同时，在端面处还需要考虑缸体内带压工艺气体的密封，阻止其向外界泄漏。
3.如今，常规的密封设置普遍采用两次密封的形式；一次密封用于油面的直接封盖，是最主要的密封设施。常用的一次密封主要有填料式弹性软密封、充液式软密封及机械式密封三种形式。为了保证更好的密封效果，在一次密封外面，设置二次密封，形成对一次密封的保护，并进一步减少油气损耗。
4.但是，在实际的应用中发现，由于罐体沉降、变形，或一次密封本身老化、损坏，以及罐壁残留油品持续挥发等原因，储罐一、二次密封之间的空间内往往会产生油气积聚，部分浓度甚至超过油气爆炸下限，此时，遇到雷电、静电、明火等点火源，就会引发密封圈燃爆事故。因雷击引起的密封圈燃爆事故在国内外时有发生，严重威胁着外浮顶油罐的安全运行。
5.以往的压缩机会采用两个相邻的单独的迷宫密封来构建平衡气腔室，这样的迷宫密封在保证装配面的情况下总宽度通常会尽量做得比较小，从而避免增加转子组的长度，但是不便于迷宫密封的夹紧和加工。


技术实现要素：

6.本发明的目的是这样实现的：一种基于舌形密封带的浮顶罐密封结构，包含有罐壁、浮盘、承压带和刮板，环状结构的承压带的一端固定于浮盘顶部，承压带的板面弯曲后使得另一端固定于刮板上，且环状结构的刮板紧密滑动贴合于罐壁上，一次密封带和二次密封带在罐壁和浮盘之间的环状空间内围合构成一次密封空间和二次密封空间，一次密封空间内填充有填充物，且二次密封空间位于一次密封空间的上方，该二次密封空间内设置有限位钩和舌形带，所述限位钩的顶部固定于浮盘的顶部，且限位钩沿浮盘的外壁下行后、水平向外延伸，所述舌形带的大头端固定于浮盘的顶部，所述舌形带的小头端贴合二次密封带的内壁、并将二次密封带压合在罐壁上。
7.本发明一种基于舌形密封带的浮顶罐密封结构，所述舌形带构成一环状结构；或者所述舌形带设置有多条。
8.一种压缩机迷宫密封装置，其包括上述一项的压缩机迷宫密封件、机壳以及转子组，机壳与至少一个迷宫凹槽配合，转子组与梳齿密封件配合。
9.进一步地，机壳与两个迷宫凹槽配合，通道连通于迷宫密封件的开口与位于两个
迷宫凹槽之间。
10.进一步地，转子组轴向长度大致等于梳齿密封件沿迷宫密封件本体的轴向上的两端之间的距离。
11.一种组合式浮顶罐密封装置，包括浮顶主体，所述浮顶主体的下端面设置有氮气包，浮顶主体为圆饼状结构，在浮顶主体侧面设置有一次密封机构，一次密封机构包括多层夹板，在相邻夹板之间套装设置有环状气囊，所述环状气囊的通过分压管道机构与氮气包连通，环状气囊的外侧壁上设置有多个沿周向设置的凸起，所述凸起的外缘超出夹板的外部边缘设置，氮气包内的气体被压进环状气囊后，凸起顶紧在浮顶罐的内壁上，以将浮顶主体下方的浮顶罐形成密闭空间；所述浮顶主体的上部边缘处设置有用于安装二次密封机构的安装板，所述安装板的外部边缘设置有多块相对接的密封刮板，每块密封刮板与浮顶罐内壁相接触的一侧侧面上水平设置有储液槽，储液槽设置在密封刮板的上段，储液槽的横截面为v形结构，在每个储液槽的内侧底部设置有多个沿储液槽横向设置的沟槽，所述密封刮板两侧设置有弧形部，两个相邻密封刮板的弧形部对接，以形成储液槽与浮顶罐上方空间连通的排气通道，所述密封刮板通过固定臂与安装板连接，在密封刮板的上方设置有防静电机构。
12.进一步改进本方案，所述防静电机构包括导向杆、滚轮、滑套和压簧，所述导向杆的一端固定在安装板上，导向杆的另一端设置有用于防止滑套脱离的防脱块，滚轮安装在导向杆的外端，在导向杆上穿设有压簧，压簧的一端与滑套接触，滑套的另一端封闭，并与滚轮基座固定连接，所述滚轮与浮顶罐的内壁滚动接触。
13.作为本发明的另一种优选方案，所述密封组件包括一侧同弹簧补偿机构相连的框架，框架的另一侧由下至上依次设置有第一密封胶条组、发泡海绵和第二密封胶条组；发泡海绵表面设置有密封胶布；所述防水胶布一端设置于框架的上表面，防水胶布的另一端设置于浮顶的上表面。
14.浮顶一次密封机构的基础上，进一步设置二次密封机构，其中一次密封机构由原来的机械密封改进为弹性气囊的密封方式，解决了机械密封的密封性不高等问题，详细分析如下：在浮顶主体下方设置有氮气包，由于氮气包同时上方受到浮顶向下的压力作用，下方受到沼液向上浮力作用，氮气包内的气体通过管道推向两侧的环形气囊内部，环形气囊胀大并发生轻微形变，以将外侧的环形凸起顶紧在浮顶罐内壁上形成密封空间，此时浮顶主体处于牢固固定状态，此时，浮顶下方接近于完全密封状态，在液位不变情况下，不会随着液位发生上下浮动，当浮顶罐内的液位下降后，氮气包浮力减小，氮气包下侧壁在自身重力下胀大，气囊内的气体进入氮气包内，环形气囊侧面的凸起与浮顶罐分离，浮顶随之下降。本发明通过第一密封胶条组、发泡海绵和第二密封胶条组形成三道密封，进一步提高密封效果，并且，在第一密封胶条组和第二密封胶条组之间设置发泡海绵，由于发泡海绵的膨胀变形特性，密封组件与储罐内壁之间更加贴合，防止原油从密封组件和储罐内壁之间的缝隙挥发。
15.另外，本发明在发泡海绵的外表面设置了密封胶布，可防止原油对发泡海绵的侵蚀，提高使用寿命。
16.为解决上述问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种浮顶储罐用超双疏表面的复合密封装置的安装方法，包括如下步骤：
(1)首先将内支撑板固定在浮盘边缘，然后将下固定板与内支撑板进行固定连接，将弹簧一侧固定在内支撑板上，另一侧与外支撑板相连；(2)把一次密封海绵放入塑料薄膜中进行抽真空，将一次密封海绵压缩到能够装入到罐壁与浮盘边缘之间的间隙，在压缩后的一次密封海绵外侧包裹带有超双疏涂层的橡胶包带，挤压外支撑板和弹簧，同时将橡胶包带和一次密封海绵放入到外支撑板和罐壁之间；(3)将上固定板与内支撑板进行固定连接；(4)将一次密封海绵外侧的塑料薄膜撕开，一次密封海绵弹力就会释放；在弹簧和一次密封海绵的共同作用下，橡胶包带紧密贴合在罐壁上，形成一次密封。
17.本发明提供的压缩机其进气端与出气端具有相同的轴端密封设计和选型。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的压缩机迷宫密封装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的压缩机迷宫密封装置的迷宫密封件的结构示意图。
20.图标：100-通道；101-机壳凸起；102-迷宫密封件本体；103-机壳；104-转子组，105-迷宫凹槽；106-第一梳齿密封件；107-第二梳齿密封件。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1一种浮顶储罐用超双疏表面的复合密封装置及其安装方法，如图1所示，浮顶储罐用超双疏表面的复合密封装置，包括承压板、隔膜、迷宫槽、二次密封海绵、上固定板、螺栓、垫片、螺母、弹簧、橡胶包带、一次密封海绵、外支撑板、下固定板、内支撑板。一次密封包括上固定板、弹簧、橡胶包带、一次密封海绵、外支撑板、下固定板、内支撑板。一次密封每组采用三个弹簧增加可靠性，沿储罐圆周方向每隔一到两米设置一组弹簧。在一次密封海绵和弹簧共同弹力作用下，一次密封装置紧密地贴合在罐壁上；当浮盘边缘与罐壁之间间隙变小时，一次密封海绵受到挤压而压缩，在弹簧弹力的作用下紧密地贴合在罐壁上；当浮盘边缘与罐壁之间间隙变大时，一次密封海绵受到的挤压力减小而膨胀，并受到弹簧的支撑，时
刻贴合在罐壁上；一次密封海绵被表面有超双疏涂层的橡胶包带包裹。
24.二次密封包含承压板、隔膜、迷宫槽、二次密封海绵、螺栓、垫片、螺母，二次密封采用迷宫密封结构。图2为迷宫密封内泄露油气的流动示意图。在节流齿隙17内，泄露油气收缩加速，流速增大，当进入膨胀空腔18时，流通通道扩大，在膨胀空腔内气体发生扩散，造成漩涡，使气体的动能转换为热能，降低气体残余速度，通过不断的能量损耗，泄漏量随着降低，同时也缩少二次密封油气空间。
25.应当注意是，迷宫密封件本体102设置一个圆柱体通道100为较佳实施方式，在其他实施例中，通道100可以是两个以上，当通道100设置为两个以上时，通道100之间可相互连通，只需一个通道100的一端与迷宫凹槽105连通即可。同时通道100不仅限于圆柱体也可以是其他形状，甚至无定型结构，通道100也可以是不为直线设置于迷宫密封件本体102，通道100的轴心线可以是直线也可以不是直线。
26.迷宫密封件本体102径向上的远离迷宫凹槽105的一端设置有梳齿密封件，一共为两组梳齿密封件，分别为第一梳齿密封件106和第二梳齿密封件107，分别设置于通道100设置于迷宫密封件本体102的开口的两侧。第一梳齿密封件106的梳齿的数量为3个，第二梳齿密封件107的梳齿的数量为6个。
27.应当注意的是，所述弹簧补偿机构5包括设置于浮顶2上方的支架6，支架6上铰接设置有加压连杆4，加压连杆4的一端同所述密封组件3相连，所述加压连杆4的另一端同复位弹簧9相连；所述复位弹簧9的弹力使加压连杆4始终向浮顶2外侧方向压迫密封组件3。
28.所述浮顶2侧面设置有挡边，所述复位弹簧9横向设置于挡边上；浮顶2上方设置有定滑轮8，复位弹簧9的端部设置有经过定滑轮8并同加压连杆4上端相连的牵引线7。当密封组件3受到磨损时，或浮顶2上下移动储罐1内壁表面产生波动时，复位弹簧9始终向后拉动牵引线7，牵引线7经过定滑轮8拉动加压连杆4转动，从而压迫密封组件3紧贴储罐1内壁，保证密封性。
29.作为本发明的另一种优选方案，所述密封组件3包括一侧同弹簧补偿机构5相连的框架15，框架15的另一侧由下至上依次设置有第一密封胶条组12、发泡海绵14和第二密封胶条组17；发泡海绵14表面设置有密封胶布16；所述防水胶布20一端设置于框架15的上表面，防水胶布20的另一端设置于浮顶2的上表面。
30.所述框架15上端设置有橡胶型材19，橡胶型材19的下端将所述防水胶布20固定在框架15上，橡胶型材19侧方设置有密封边。使用时，密封边紧贴储罐1内壁，避免雨水侵蚀密封组件3。
31.所述第二密封胶条组17与框架15之间设置有压力弹簧18。压力弹簧18可对第二密封胶条组17加压，保证第二密封胶条组17与储罐1内壁之间的密封，并且通过压力弹簧18，还可之间第二密封胶条组17的磨损补偿能力。
32.所述第一密封胶条组12和第二密封胶条组17均有至少三个密封单胶条13上下排布而成；相邻的两密封组件3之间的密封单胶条13交错搭接配合设置。可保证量密封组件3之间的密封性，避免原油从两密封组件3之间的缝隙处挥发。
33.作为本发明的第三种优选方案，所述框架15底部和浮顶2侧表面之间设置有连接胶布21。
34.本实施例还提供一种压缩机，其包括上述任一项的压缩机迷宫密封装置。
35.本实施例的实施原理：在压缩机的出气端与进气端分别设置有压缩机迷宫密封装置，两个压缩机迷宫密封装置中的通道100相互连通，使得两个压缩机迷宫密封装置各自的两端气压达到一致，从而达到在两个压缩机迷宫密封装置各自的两端选型或设计相同的轴端密封。
36.综上所述：本发明提供的压缩机迷宫密封件，采用设置有至少一个通道的单个迷宫密封件替代原有的两个迷宫密封件，通过提高迷宫密封件的长度从而便于夹持以及加工成型。
37.本发明实施例提供一种组合式浮顶罐密封装置，包括浮顶主体1，所述浮顶主体1的下端面设置有氮气包2，所述浮顶主体1为圆饼状结构，在浮顶主体1侧面设置有一次密封机构，一次密封机构包括多层夹板3，在相邻夹板3之间套装设置有环状气囊4，所述环状气囊4的通过分压管道机构5与氮气包2连通，氮气包2的下侧壁的内侧均布设置有多个支撑台，本方案，考虑到氮气包2更大的承压能力和形变，在满足设计要求的前提下，在氮气包2内壁上设计有支撑凸台，能够提高氮气包2的承压能力，且支撑凸台设计在氮气包2的下侧内壁，一方面可以增大氮气包2下侧重量，在液位下降后，利于环形气囊4内的气体进入氮气包2，另一方面可以避免氮气包2被挤压后过度形变，提高其承压能力，延长其使用寿命。所述环状气囊4的外侧壁上设置有多个沿周向设置的凸起4-1，所述凸起4-1的外缘超出夹板3的外部边缘设置，所述氮气包2内的气体被压进环状气囊4后，凸起4-1顶紧在浮顶罐6的内壁上，以将浮顶主体1下方浮顶罐6形成密闭空间；所述浮顶主体1的上部边缘处设置有二次密封机构，二次密封机构包括安装板7，所述安装板7的外部边缘设置有多块相对接的密封刮板8，每块密封刮板8与浮顶罐6内壁相接触的一侧侧面上水平设置有储液槽8-1，所述储液槽8-1设置在密封刮板8的上段，所述储液槽8-1设置有两个以上，且储液槽8-1之间相互平行设置。所述环状气囊4设置有两个以上，分压管道机构5包括水平管道和竖直管道，所述每个环状气囊4四周通过水平管道相连通，所有的环状气囊4的水平管道通过多根竖直管道相连通，且竖直管道的下端进口与氮气包2的内部相通。本发明通过在浮顶上设置两级密封机构，在一次密封机构的基础上，进一步设置二次密封机构，其中一次密封机构由原来的机械密封改进为弹性气囊的密封方式，解决了机械密封的密封性不高等问题。
38.一种基于舌形密封带的浮顶罐密封结构的装配工艺，所述工艺步骤为：步骤1、一次密封空间成型；步骤1.1、环形结构的一次密封带的环面弯折成u形槽后塞入罐壁和浮盘之间的环状空间内；步骤1.2、限位板插入一次密封带的u形槽内，且限位板将一次密封带的一侧槽壁压合于浮盘上；步骤1.3、海绵填充至一次密封带的u形槽内后、将一次密封带的u形槽的两侧槽壁顶部固定于浮盘的顶部；步骤2、二次密封空间成型；步骤2.1、环形结构的二次密封带的环面弯折成u形槽后塞入罐壁和浮盘之间的环状空间内；步骤2.2、限位钩插入二次密封带的u形槽内，并将二次密封带的内侧槽壁连同一次密封带的一侧槽壁一起压合于浮盘上，且l形结构的限位钩使得一次密封带的u形槽挤压
后形成容纳步骤1.3中海绵填充物的一次密封空间；步骤2.3、将舌形带的大头端固定于浮盘的顶部，然后将舌形带的小头端将二次密封带的外侧槽壁压合在罐壁的内壁上，从而使得二次密封带在舌形带的支撑下构成二次密封空间，同时二次密封带的外侧槽壁顶部耷拉在舌形带的上表面上；步骤2.4、将刮板滑动贴合于罐壁上后，将二次密封带的外侧槽壁顶部连接于刮板上；步骤2.5、将环形结构的承压带的内壁连接于浮盘的顶部，该承压带的外壁连接于刮板上。