Гидродинамическое уплотнение вращаю-щегося вала для газа

Гидродинамическое уплотнение вращаю-щегося вала для газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ь П И С А Н И Е ()850961

И ЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.11.79 (21) 2844495/25-08 (51) М. Кл.

F 16 J 15/50 с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ъаударатееииый комитет а. СССР ла делам изебретвиий и еткрытий

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень М 28 (53) УДК 62-762 (088. 81

Дата опубликования описания 30.07.81 (72) Авторы изобретения

А, Ю. Быбупьник и Ю. А. Цыбупьн (71) айвители. (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ

ВАЛА РЛЯ ГАЗА

Изобретение относится к уппотнитепьной технике, и может применяться в частности, дпя уппотнения места прохода вращающегося вана сквозь стенку емкости, заполненной газообразной средой поа давлением.

И звестно гиародинамическое уппотнение вращающегося вала дпя газа, состоящее из закреппенного на валу коробчатого ципинарического корпуса с крышкой.

1О

На внутренних торцовых поверхностях крышки и корпуса имеются центробежные напорные элементы в виде импепперных лопаток. В полости между попатками размешен диск-разаепитепь $11.

Недостатки конструкции заключаются в том, что вепичина упп8тняемого ею давпения газа опреаепяется только величиной напора, развиваемого в запопняющей ее рабочий объем уппотняющей жидкости, . вращающейся с угповой скоростью уппотняемого вана, что определяет большой диаметрапьный габарит центробежных напорных эпементов а тем самым и всего уппотнения; прилежащий к свободной поверхности спой упдотняющей жидкости в месте. его контакта со стенкой раздепитепьного диска насьлцается пузырьками контактирующей с ним газовой среды, в результате чего, при достижении радиусом свободной поверхности определенной величины, уплотнение теряет герметичность.

Uemü изобретения - повышение уппотняемого перепада давпения газа при одновременном повышении герметичности уппотнения.

Д я достижения указанной цели в уп потнении на наружной цилиндрической поверхности раздепитепьного диска и внутренней припежащей к ней поверхности корпуса выпопнены пабиринтные винтовые нарезки.

На чертеже показано предпагаемое уппотнение разрез

Уппотнение состоит из дискообразной ступицы 1, закрепленной на уппотняемом валу 2 винтом 3 и уплотненной на вапу уппотняюшим элементом 4. К ступице 1 камеру А. При этом суммарное давление газа и напора, развитого лопатками 16, уравновешивается суммарным напором, развитым попатками 15 и пабиринтно-винтовым напорным эпементом, С увеличением степени запоцнения камеры А растет радиальная толщина, жидкостного копьца в ней и гиаростатический напор на радиусе положения зазора S, Одновременно, в связи с уменьшением рааиапьной топщины жидкостного кольца в камере Б, снижается гиаростатическая составляющая суммарного с давпением газовой среаы напора. При расчетном значении уппотняемого давления +Р радиусы свободных поверхностей в камерах А и Б равны, а противодавпение, развиваемое пабиринтновинтовым напорным элементом, равно расчетной величине уппотняемого аавпения.

Таким образом, функция набиринтновинтового напорного элемента — создание требуемой величины жидкостного противодавления уппотняемому газовому аавпения, а функция центробежных напорных элементов - обеспечение удержания уппотняюшей жиакости в пабиринтно-винтовом уппотняющем напорном эпементе апя возможности его работы по уплотнению газа.

ЗО достижение поставленной цепи обеспечивается только при совокупном испопьзо.вании двух центробежных и одного пабиринтно-винтового напорных элементов, рас35 попоженньх взаимно аким обра ом, что один иэ центробежных напорных эпементов включен последовательно с винтовым, а другой противовкпючен ему (т.е. вкпючен параппепьно). B то же время, каждый

4О иэ напорных элементов не решает постав ленную зааачу, так как пабиринтно-винтовой напорный элемент сам по себе непригоден апя уплотнения газовой среды, а центробежный.не обеспечивает больших

45 значений противоаавпения и герметичности при этом.

Экономическая эффективность изобретения состоит в повышении герметичности уплотнения.

Гидродинамическое уплотнение вращающегося вана дпя газа, содержащее ступицу и корпус с установпенными на их внутренних торцовых поверхностях импеплерными лопатками, охватывающими с двух сторой раздепитепьный неподвижно закреп3 8БОМ1 ф винтами 5, крепится корпус 6 с лабиринтной винтовой нарезкой на ципинарической внутренней поверхности 7. В проточке корпуса 6 установлено манжетное уплотнение 8, охватывающее шейку разаепитепьного диска 9, диск 9 закреплен при по5 мощи разрезного кольца 10 и фланца 11 болтами 12 в стенке 13, сквозь которую проходит уппотняемый вап 2. На наружной ципиндрической поверхности 14 разделительного диска 9 также выполнена лабиринтная винтовая нарезка, При этом направпение нарезок на поверхностях 7 и

14 выполнено так, что они нагнетают нахоаящуюся в копьцевом зазоре между ними жидкость в сторону повышенного аавпения +Р. Уплотняемый BBII 2 установлен в ступице диска 9 с зазором 6, а между поверхностями 7 и 14 имеется кольцевой зазор 6,1 На внутренних торцовых 20 стенках ступицы 1 и корпуса 6 установлены лопатки 15 и 16. Перед вводом в эксплуатацию внутренняя полость уппотнения частично заполняется уппотняюшей жидкостью. В спучае необходимости теп- 25 поотвода в уплотнение может быть подвеi дена охаажаающая уплотняюшая жидкость и организован ее слив (не показано).

Работа уппотнения состоит в следующем.

При отсутствии перепада давления.

При сообщении вану 2 угловой скорости, совместно с ним начинает вращаться закрепленная винтом 3 ступица 1 с прикреппенным к ней корпусом 6 и монжетным уппотнением 8. При этом жидкость, заполняющая внутреннюю попость уплотнения, захватывается попатками 15 и

16 и поа аействием центробежных сип образует в камерах А и Б. жидкостные кольца. Поскольку диск 9 неподвижен, па биринтный напорный элемент из нарезок на поверхностях 7 и 14 нагнетает рабочую жидкость из камеры А в камеру Б, в реэудьтате чего радиус свободной поверхности жидкости копьца в камере А растет, а в камере Б уменьшается. Переток длится до тех пор, пока свободная поверхность жидкости в камере А достиг50 нет зазора 6,2 что приведет к снижению напора развитого лабиринтно-винтовым эле- Ф о р м у и а и з о б р е т е н и я ментом до значения напора, развитого попатками 16 в камере Б.

При приложении перепада давпения, давление +Р газа, суммируясь. с напором, развитым лопатками 16, в жидкости, заполняющей камеру Б, нагнетает уппотняющую жидкость через зазор S< в

5 850961 6 пенный диск, о т л и ч а ю щ е е с я ренней поверхности корпуса выполнены латем, что, с цепью повышения уплотняемо- биринтные винтовые нарезки. го перепада давления и повышения герме« Источники информации, тичности, на наружной цилиндрической по- принятые во внимание при экспертизе верхности разделительного диска и приле- 5 1. Патент США Ж 3765688, жащей к ней с радиальным зазором внут- кл. 277-14, опублик. 1973.

Составитель Г. Бутома

Редактор П. Макаревич Техред Л.Пекарь Корректор М. Шароши

Заказ 6289/47 Тираж 1006,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП . "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4