Щелевое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса

,8012688 51) 4 Г 04 Р 29/16. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нина ение,таО КО 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСНОМУСВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ЩЕЛЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ РАБОЧЕЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА(57) Изобретение относится к насосостроению, в частности к гидродинамическим уплотнениям вращающихся валов. Цель изобретения - повышение долговечности при работе на абразивных средах путем сепарации протечки. В наружном кольце 1, закрепленном на корпусе 2 насоса, установлено уплотнительное кольцо 5 с винтовыми каналами б и выполнены конфузорная кольцевая щель 7 и кольцевая камера (КК) 8. На торцовой поверхности кольца 5 со стороны КК 8 выполнены скошенные лыски 9. КК 8 сообщает щель 7 с каналами 6. Для уменьшения протечки1268822 кольцовыполнено в виде обоймы Ои втулки 1 с коническими поверхностями, между которыми установлен уп- -ругий элемент 12. Среда с механическими включениями в КК 8 приобретаетдва взаимно перпендикулярных вращения, образуя гидроциклон с механическими включениями н его центре. Частьпотока проходит через зазор д,обеспечивающий необходимую для обИзобретение относится к насосостроению, а более конкретно к гидродинамическим уплотнениям вращающихся валов.Цель изобретения - повышение долгонечности при работе на абразивныхсредах путем сепарации протечки иуменьшение протечки путем уменьшениязазора между внутренним и наружнымкольцами.На фиг.1 схематически представлено щелевое уплотнение рабочего колеса центробежного насоса, продольныйразрез; на фиг.2 - развертка уплотнительного кольца,Уплотнение содержит наружное кольцо 1, закрепленное в корпусе 2 насоса, и внутреннее кольцо 3, установленное на пояске рабочего колеса 4. В наружном кольце 1 установлено уплотнительное кольцо 5 с винтовыми каналами 6 и выполнены конфузорная кольцевая щель 7 с остройкромкой и кольцевая камера 8, сообщающая кольцевую щель 7 с каналами6 уплотнительного кольца 5, при этомна торцовой поверхности уплотнительного кольца 5 со стороны кольцевойкамеры 8 выполнены скошенные лыски9 (фиг.2). Наружное кольцо 1 выполнено в виде обоймы О и втулки 11 сконическими поверхностями, междукоторыми установлен упругий элемент12. Рабочее колесо насоса образуетс корпусом 2 задисковую пазуху 3,Предлагаемое устройство работает следующим образом.Среда с механическими включениями из области с давлением Р, через конфуэорную щель 7 с зазором 6 размер раэования гидровихря циркуляцию среды иэ КК 8 в задисковую пазуху, другая часть проходит через зазор да по каналам 6 идет среда с механическими. включениями, направляемаян каналы 6 лысками 9. Наличие конусного соединения обоймы 10 с втулкой11 обеспечивается восприятиеосевых усилий. 1 э.п, ф - лы,2 ил. которого обеспечивает беспрепятственное прохождение механических частиц, попадает в полость кольцевойкамеры 8, где приобретает вихревое 5 движение чему способствует эффектсрыва потока с острой кромки Б и торможение скорости потока при расширении. В полученном вихре преобладаютцентростремительные силы, под действием которых механические включенияконцентрируются в центре вихря. Одновременно вихрь за счет дискового трения вращающегося внутреннего кольца3 имеет круговое вращение. Таким образом, в кольцевой камере 8 среда,приобретая при работе щеленого уплот".нения для взаимно перпендикулярныхвращения образует гидроциклон смеханическими включениями в его центре (фиг.2). Уровень концентрации механических включений в центре гид-роциклона определяется его энергией,которая зависит от скорости и количестна среды поступающей н кольцеЭвую камеру 8. Для обеспечения необходимой энергии гидронихря зазорд устанавливается так что он обеспечивает необходимую циркуляцию сре- ЭОды из кольценой камеры 8 н эадисковуюпазуху 13, образованную диском колеса и корпусом 2 насоса, т,е. в об 4ласть давления Р, . Циркуляция достигается эа счет того, что давление впазухе насоса распределено по параболическому закону и чем ближе к осинасоса, тем оно меньше. Другая частьпотока проходит через винтовые каналы 6 и зазор щелевого уплотнения 61 40При этом через винтовые каналы 6 идетсреда с механическими включениями,1268822 1. Щелевое уплотнение рабочегоколеса центробежного насоса, содержащее наружное кольцо, закрепленное 10 в корпусе насоса, и внутреннее кольцо, установленное на пояске рабочего колеса, о т л и ч аю щ е е с ятем, чтос целью повышения долговечности при работе на абразивных 5 средах путем сепарации протечки, внаружном кольце установлено уплот,нительное кольцо с винтовыми каналами и выполнены конфузорная кольцевая щель с острой кромкой и коль цевая камера, сообщающая кольцевующель с каналами уплотнительного кольца, при этом на торцовой поверхностиуплотнительного кольца со стороныкольцевой камеры выполнены скошенные 25 лыски. 2. Уплотнение по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения протечки путем уменьше- ЗО ния зазора между внутренними и наружными кольцами, последнее выполнено в виде обоймы и втулки с коническими поверхностями, между которыми установлен упругий элемент. Фи аказ 603/36 . Тираж 586Подписно роектная, 4 олигр. пр-тие, г. Ужго оиз поскольку скошенные лыски 9, выполненные по всей высоте уплотнительного кольца 5, захватывают часть гидровихря и направляют среду с механическими включениями по винтовым каналам 6, Так как механические включения в кольцевой камере 8 находятся в центре гидровихря, то в щелевой зазор уплотнения 6, , а также в зазор 6 среда попадает беэ механических включений, что и обеспечивает надежную работувсего щелевого уплотнения.Размер щелевого зазора о, на порядок меньше существующих зазоров щелевых уплотнений. В этом случае уплотняющее кольцо 5 вместе с внутренним кольцом 3 дополнительно выполняет роль подшипника скольжения с радиальными подъемными силами. При биении внутреннего кольца 3, благодаря несущей способности уплотняю- щего кольца 5, оно способно деформировать упругий элемент 12. При этом материал упругого элемента 12, например плоский резиновый амортизатор или эластомер, должен быть подобран с такими упруго-деформирующими характеристиками, чтобы не нарушалась жидкостная пленка в рабочей зоне импровизированного подшипника для предотвращения сухого трения уплотняю- щего кольца 5 о внутреннее кольцо 3. Наличие конусного соединения обоймы 10 с втулкой 11 обеспечивает восприятие осевых усилий, которые имеютместо ввиду разности давлений Р) Р, . Формула изобретения