蜂窩密封

蜂窩密封是機械術語，由密封體和蜂窩帶構成，主要作用是阻止汽輪機、內燃機等流體機械高速運轉軸系的工作介質、潤滑介質或冷卻介質的內外泄漏，以利於提高流體機械的效率、節約能源、保護環境和實現安全穩定的運行。其中，蜂窩帶和密封體結合，在所述密封體上還設有磁柱，密封帶和密封體組合為浮動型設定，密封體和蜂窩帶結合的一側還設有密封齒，密封齒和密封帶錯列設定，在密封體外側直接連線缸體，缸體內設有調整塊。

基本介紹

• 中文名：蜂窩密封
• 外文名：honeycomb seal
• 構成：密封體和蜂窩帶
• 技術：高級密封技術
• 套用：三菱重工

優勢

梳齒式汽封的密封效果不理想，一般是由過量間隙造成的，而因過量間隙造成的損失占汽輪機總能量損失的50%。採用蜂窩式汽封能有效抑制汽流在密封腔中周向流動，在高壓差、小間隙密封時，仍能保證機組的穩定運轉，從而降低泄漏損失，提高機組效率，而且用蜂窩的網孔可以吸附水滴，從而有效除濕、保護葉片。先進的金屬蜂窩封嚴結構是實現葉尖間隙密封的典型的封嚴結構之一，已廣泛套用於汽輪機、燃氣輪機、航空發動機的設計和製造及技術改造。蜂窩結構是可磨損材料，可以將葉尖與機閘間隙設計到最小值，從而減少漏氣（汽），提高效率和降低能耗，又可提高轉動系統的穩定性，保證葉片不會與機匣或缸體產生磨擦而發生危險。GENERALELECTRIC,ROLLS-ROYCE,PRATT&WHITNEY,WESTINGHOUSE、三菱重工等世界著名航空及發電設備製造公司均採用了該項技術。

相關配件

迷宮密封、浮環密封、螺旋密封和離心密封

動力性能

蜂窩密封可提高汽輪機的動力性能。蜂窩式密封在結構上是由厚為0.05－0.10mm的海斯特（Hasttelloy－X）高溫合金製成正六邊形的蜂窩狀，以取代梳齒式密封的梳齒，具有耐磨損、不傷軸、壽命長、密封效果好等優點。其密封機理是這種蜂窩狀結構能產生很強的渦流和屏障，從而形成很大的阻尼而達到阻止工質泄漏的密封效果。實驗表明，蜂窩式密封在最小的材料質量下能保證密封具有最大的強度；允許在高壓降下套用且不增加密封的尺寸；簡化了渦輪機組安裝和修理時的裝配工作，比梳齒密封具有更好的轉子動力學特性。蜂窩狀密封比梳齒式密封減少泄漏量，節能效果顯著，安全經濟，是該汽輪機領域的更新換代的技術。

提高渦輪和壓氣機經濟性和可靠性的方法之一是減少與工質沿裝置旋轉零件和靜止零件之間各種間隙漏泄有關的損失。東方一力機電設備有限公司承接汽封測繪、汽封改造、各類汽封加工。與傳統的曲徑式密封相比，蜂窩狀密封在最小的材料質量下能保證密封具有最大的強度；允許在高壓降下套用且不增加密封的尺寸；蜂窩結構的幾何形狀應該根據能反映這些結構因素和狀態參數影響的多因素試驗進行最佳化。近年來,蜂窩式密封技術套用在汽輪機上。跨國集團進口中國的300MW、350MW、600MW及650MW核電機組上均採用此項新技術，效果甚佳。

套用

蜂窩密封技術是航天工業針對高溫及高壓差工況下開發出的高級密封技術。美國太空梭、U2及F16戰鬥機均套用了蜂窩汽封。在我國最新型戰鬥機及民用飛機的發動機上也大都採用該技術，平均效率提高了10%。
蜂窩汽封主要用蜂窩帶、汽封體經特殊加工工藝組成一體。蜂窩汽封帶由六邊形小蜂窩孔組成，期中六邊形蜂窩孔的對邊距離為0.8-6mm，蜂窩深度為1.6-6mm.試驗結果表明，蜂窩的尺寸對密封的動力特性係數有較大的影響，蜂窩密封產生主阻尼和剛度很大，穩定性更好。

蜂窩汽封

蜂窩汽封是一項成熟的技術，已廣泛套用於太空梭、大功率火箭、軍用及民用飛機和多種航船的發動機，以及電力、石化行業的汽輪機、燃氣輪機、壓縮機這中，壽命是普通梳齒汽封的兩倍以上，具有減少泄漏、提高轉子穩定性、提高效率等多重優越性能。通用、羅羅、西屋、三菱重工等世界著名航空及發電設備製造公司均採用了該項先進的汽封技術。

套用領域

蜂窩汽封的套用

蜂窩汽封作為當今世界最先進的一種密封方式，在減少徑向間隙值時，可藉助於最佳化密封蜂窩室幾何參數的關係顯著提高了渦輪機械的經濟性，確保電廠的經濟和安全效益。

在電力行業，蜂窩汽封主要安裝在汽輪機低壓缸的末級葉片的頂部密封上，不僅可以提高效率，而且用蜂窩的網孔可以吸附水滴，從而有效除濕、保護葉片。先進的金屬蜂窩封嚴結構是實現葉尖間隙密封的典型的封嚴結構之一，已廣泛套用於汽輪機、燃氣輪機的設計和製造及技術改造。蜂窩結構是可磨損材料，可以將葉尖與機閘間隙設計到最小值，從而減少漏氣（汽），提高效率和降低能耗，又可提高轉動系統的穩定性，保證葉片不會與機匣或缸體產生磨擦而發生危險。通用、三菱重工等著名發電設備製造公司均採用了該項技術。

火力發電廠的蒸汽輪機通流系統各部位所採用的密封技術均為梳齒式結構，主要用作控制泄漏量。其密封機理是通過多級節流膨脹產生阻尼達到減少工質泄漏的目的。其缺點是：梳齒易磨損，間隙度大，泄漏增加，降低機組效率；同時齒片傷及軸表面，導致軸彎曲釀成設備損壞事故，既不安全又不經濟。如能減小泄漏損失，汽輪機或燃氣輪機的效率、功率將得到有效提高，電廠將由此獲得巨大的經濟效益。