Гидродинамическое уплотнение вращаю-щегося вала для газа

О П И С А Н И Е (и)850961ИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет 1 веударатееваьй квинтет а. СССР до делам нзебретвнив и еткрытий(088,81 Дата опубликования описания 30.07.81(541 ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА РЛЯ ГАЗА Изобретение относится к уппотнитепьной технике, и может применяться в частности, дпя уппотнения места прохода вращающегося ввпв сквозь стенку емкости,заполненной газообразной средой под давлением,5И звестно гидродинвмическое уппотнение вращающегося вала дпя газа, состоящее из закреппенного на валу коробчатого ципиндрического корпуса с крышкой.1 ОНа внутренних торцовых поверхностяхкрышки и корпуса имеются центробежныенапорные элементы в виде импепперныхпопвток, В полости между попвтками размешен диск-рвздепитепь 11.15Недостатки конструкции звкпючвютсяв том, что вепичина уппВтняемого ею дввпения газа опредепяется только величинойнапора, развиваемого в запопняющей еерабочий объем уппотняющей жидкости,. вращающейся с угповой скоростью уппотняемого ввпа, что определяет большой дивметрапьный габарит центробежных напорных элементов- а тем самым и всего уппотнения; прилежащий к свободной поверхности спой употняющей жидкости в месте его контакта со стенкой рвздепитепьного диска нвсьлцается пузырьками контактирующей с ним газовой среды, в результате чего, при достижении радиусомсвободной поверхности определенной величины, уплотнение теряет герметичность.цепь изобретения - повышение уппотняемого перепада дввпеиия газа при одновременном повышении герметичности уппотнения,Дпя достижения указанной цели в уппотнении нв наружной цилиндрической поверхности рвздепитепьного диска и внутренней припежвшей к ней поверхности корпуса выпопнены пвбиринтные винтовые нарезки,Нв чертеже показано предпагвемоеуппотнение разрезУппотнение состоит из дискообрвзнойступицы 1, закрепленной нв уппотняемомвалу 2 винтом 3 и уплотненной на вапууппотняюшим элементом 4, К ступице 1камеру А, При этом суммарное дввпениегаза и напора,рвзвитогс лопатками 16,уравновешивается суммарным напором,развитым попатками 15 и пабиринтно-винтовым напорным эпементом, С увеличением степени звпоцнения камеры А растетрадиальнвя толщина,. жидкостного копьцав ней и гиароствтический напор на радиусе положения зазора б Одновременно,в связи с уменьшением рааивпьной тощаины жидкостного кольца в камере Б, сни-жается гиаростатическая составляющаясуммарного с давпением газовой среаынапора. При расчетном зн вчени и уп потняемого давления +Р радиусы свободных поверхностей в камерах А и Б равны, а противодввпение, развиваемое пвбиринтновинтовым напорным элементом, равно расчетной величине уппотняемого дввпения. 15 Таким образом, функция дабиринтновинтового напорного элемента - создание требуемой величины жидкостного противо- давления уппотняемому газовому аввпения, в функция центробежных напорных элементов - обеспечение удержания уппотняющей жидкости в пабиринтно-винтовом уппотняющем напорном эпементе апя возможности его работы по уплотнению газа,30достижение поставленной цепи обеспечивается только при совокупном испопьзовании двух центробежных и одного пабиринтно-винтового напорных элементов, расположенных взаимно таким образом, чтоодин иэ центробежных напорных эпементов включен последовательно с винтовым,а другой противовкпючен ему (т.е, вкпючен параппепьно). В то же время, каждый 40 из напорных элементов не решает поставленную задачу, твк как лабиринтно-винтовой напорный элемент сам по себе непригоден апя уплотнения газовой среды, ацентробежный.не обеспечивает больших 45 значений противодавпения и герметичности при этом.Экономическая эффективность изобретения состоит в повышении герметичностиуплотнения. Гидроаинамическое уплотнение вращающегося ввпа дпя газа, содержащее ступицу и корпус с установпенными на их внутренних торцовых поверхностях импеплерными лопатками, охватывающими с двух сторой разаепитепьный неподвижно звкреп 3 8 БОМ 1 фвинтами 5, крепится корпус 6 с лабиринтной винтовой нарезкой на цилиндрическойвнутренней поверхности 7. В проточкекорпуса 6 установлено манжетное уплотнение 8, охватывающее шейку разаепитепьного диска 9, диск 9 закреплен при по 5мощи разрезного кольца 10 и фланца 11болтами 12 в стенке 13, сквозь которуюпроходит уппотняемый вап 2. На наружнойцилиндрической поверхности 14 рвэдепитепьного диска 9 также выполнена лабиринтнвя винтовая нарезка, При этом на- правление нарезок на поверхностях 7 и14 выполнено твк, что они нагнетают находящуюся в копьцевом зазоре между ними жидкость в сторону повышенного давления +Р. Уплотняемый ввп 2 установленв ступице диска 9 с зазором б, а между поверхностями 7 и 14 имеется кольцевой зазор 51 Нв внутренних торцовых 20стенках ступицы 1 и корпуса 6 установлены лопатки 15 и 16. Перед вводом вэксплуатацию внутренняя полость уппотнения частично заполняется уппотняющейжидкостью, В спучае необходимости теппоотвода в уплотнение может быть подведена охлаждающая уплотняюшвя жидкостьи организован ее слив (не показано).Работа уппотнения состоит в следующем.При отсутствии перепада давления.При сообщении вану 2 угловой скорости, совместно с ним начинает вращатьсязакрепленная винтом 3 ступица 1 с прикреппенным к ней корпусом 6 и монжетным уппотнением 8. При этом жидкость,заполняющая внутреннюю попость уплотнения, захватывается попвтквми 15 и16 и поа аействием центробежных сипобразует в камерах А и Б жидкостныекольца. Поскольку диск 9 неподвижен, пабиринтный напорный элемент из нарезокна поверхностях 7 и 14 нагнетает рабочую жидкость из камеры А в камеру Б,в реэуцьтате чего радиус свободной поверхности жидкости копьцв в камере Арастет, а в камере Б уменьшается. Переток длится до тех пор пока свободнаяповерхность жидкости в камере А достиг 50нет зазора 6,2 что приведоет к снижениюнапора развитого лабиринтно-винтовым эле- Ф о р м у и а и з о б р е т е н и яментом до значения напора, развитого попвтками 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 Ь в5 880061 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 1. Патент США Ж 3765688, жащей к ней с радиальным зазором внут- кл. 277-14, опублик. 1973,Составитель Г, Бутомааревич Техред Л,Пекарь Корректор М. Шароши Редактор ОЮ 6,Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий 5, Раушская наб., д. 4/ Заказ 6289/47 Тираж 1 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Ж.