Ротор турбомашины

Ротор турбомашины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882934/31-06 (22) 09.04.85 (46) 15,12.86.Бюл. У 46 (71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.С.М.Кирова (72) В.А.Максимов, Н.И.Мирмов и А.В.Палладий (53) 621.438 (088.8) (56) Максимов В.А. и др. Плавающие уплотнения валов высокоскоростных центробежных компрессорных машин.

Обзорная информация ЦИПТИхимнефтемаша, сер. ХМ-5, N. Компрессорное машиностроение, 1977, с.12-13,рис.7. (54) (57) I РОТОР ТУРБОМАИИНЫ, содержащий вал и уплотнение,. включающее закрепленную на валу втулку, внутреннее и наружное плавающие кольца, установленные в корпусе с обра„„SU„„> 276838 А 1 (Su 4 Р 01 D 5/04 F 16 J 15!40 зованием полости подвода запорной жидкости и с зазором относительно втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и герметичности путем интенсификации теплоотвода из зоны зазора между внутренним кольцом и втулкой, обращенные друг к другу поверхности втулки и вала имеют форму усеченных конусов, большие основания которых расположены в зоне внутреннего кольца, а вал снабжен равномерно расположенными по окружности выступами, образующими с втулкой герметичные полости, частично заполненные теплоносителем, 2. Ротор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что участок втулки со стороны наружного кольца расположен снаружи корпуса и снабжен ребрами, 1276838

30 ки.

Участок 19 герметичной полости является испарительным, а участок

20 конденсаторным.

Герметичные полости 13 могут иметь также спиральную или иную форму, Уплотняющая жидкость поступает н корпус 5 уплотнения между внутренним кольцом 3 и наружным кольцом 4 и течет в двух направлениях. Меньшая часть уплотняющей жидк сти поступает в радиальный зазор 8 между втулкой

2 и внутренним кольцом 3 и сливается н рабочую полость. Основной поток уплотняющей жидкости поступает н радиальный зазор 7 между втулкой

2 и наружным кольцом 4 и сливается в сборник, 40

55.

Изобретение относится к турбостроению, н частности к роторам турбомашины, Целью изобретения является повышение надежности и герметичности пу- 5 тем интенсификации теплоотвода из зоны зазора между внутренним кольцом уплотнения и втулкой.

На фиг. 1 изображен ротор, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг.1, Ротор турбомашины содержит вал 1 и уплотнение, включающее закрепленную на валу 1 втулку 2, внутреннее плавающее кольцо 3 и наружное плавающее кольцо 4, установленные в корпусе 5 с образованием полости 6 подвода запорной жидкости и с зазорами 7 и 8 относительно втулки 2, Обращенные друг к другу поверхность

9 втулки 2 и поверхность 10 вала 1 имеют форму усеченных конусов, большие основания 11 которых расположены н зоне внутреннего кольца 3, а вал 1 снабжен равномерно расположенными по окружности выступами 12, образующими с втулкой 2 герметичные полости 13, частично заполненные теплоносителем.

Участок 14 втулки 2 со стороны наружного кольца 4 может быть расположен снаружи корпуса 5 и снабжен ребрами 15.

Кроме того, ротор содержит заглушки 16 полостей 13 для заливки тепло- 35 носителя и резиновые уплотнительные кольца 17 и 18 для герметизации втул3 азор 8 очень мал (порядка О, 03

0,06 мм), поэтому при вращении нала из-за гидродинамического трения выделяется значительное количество тепла, !астично 3То тепло через наружную поверхность внутреннего кольца 3 передается уплотняющей жидкости. Основной тепловой поток через втулку 2 передается теплоносителю, который находится в испарительном участке 19 герметичной полости 13.

За счет поднодимого тепла теплоноситель кипит (или испаряется). При этом кипение протекает интенсивно с высокими значениями коэффициента теплоотдачи, Образующийся пар поступает в конденсаторный участок 20, где этот пар конденсируется. Интенсивная конденсация пара внутри полости 13 на конденсаторном участке 20 осуществляется потому, то наружная поверхность втулки 2 омывается протекающей через зазор 7 уплотняющей жидкостью„ а выступающий участок 14 обдунается воздухом или омывается холодным маслом. Для повьппения интенсивности теплоотвода втулка 2 снабжена ребрами 15. Образующийся конденсат теплоносителя центробежными силами прижимается к внутренней поверхности втулки 2. Так как ее поверхность выполнена конической, то центробежные силы возвращают конденсат в зону кипения. Здесь теплоноситель опять начинает кипеть, отбирая тепло трения, и процесс отвода тепла непрерывно повторяется в течение всего срока работы машины.

Таким образом, в связи с создани- ем улучшенных, условий теплоотвода из зоны рабочего зазора внутреннего кольца 3, а именно путем выполнения в вале 1 герметичных полостей с теплоносителями, изменяющими свое агрегатное состояние, снижается температура жидкости в зазоре внутреннего кольца 3, повышается ее вязкость, уменьшается ее расход в полость компрессора и повышается гидродинамичес" кая центрирующая сила внутреннего кольца 3, повышая тем самым надежность уплотнения, При этом также уменьшается эксцентриситет кольца 3 относительно вала 1, что предотвращает опасность прорыва газа из полости машины и, следовательно, повышает герметичность уплотнения.

1276838

Фиг t

Составитель Н.Огарко

Техред Л.Сердюкова

Корректор М.Самборская

Редактор Н.Горват

Заказ 6651/29

Тираж 500 Подписное

ВШПП1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4