Лабиринтное уплотнение

Союз Советсник циалистнчесник Республик СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОР С(23) Приоритет -евам изабретеииХ и открытиХ Опубликовано 15.12.81, бюллетень46 УДК 62-762.233 (088.8) та опубликования описания 1 8,12.Ы В. И. Соломк(71) Заявитель 4) ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕН пределаурбули- . 20 Изобретение относится к уплотнитель1ной технике, в частности к ступенчатымлабиринтным уплотнениям.Наиболее близким к предлагаемому является лабиринтное уплотнение, представляющее собой совокупность последовательноустановленных в корпусе кольцевых дисков( гребней), внутренние кромки которых поочередно с валом или выступом на валу образуют лабиринтные щели 13,Недостатком этого уплотнения является большая утечка среды, т.е. низкая герметичность.11 ель изобретения - повышение герметичности уплотнения,Для достижения этой цели у основанияширокого гребня .с обеих сторон в плоокости, перпендикулярной образующим поверхности вала и гребня, прикрепленытурбулизируюшие.лопатки, которые привращении вала интенсивно перемешиваютсреду, находящуюся в камерах уплотнения.При этом отношение ширины турбулизируюших лопаток к расстоянию между смежными кольцевыми дисками принято в0,4-0,5, а отношение высоты тзируюших лопаток к высоте гребня, прим мыкаюшего к выступу корпуса - в пределах 0,8-0,9.Кроме того, в турбулизирующих лопатках выполнены отверстия, отношения диаметра которых к их ширине принято в пределах 0,4-0,5,На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая конструкция уплотнения; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1,Уплотнение состоит из корпуса 1, на котором предусмотрены выступы 2. Внутренняя поверхность корпуса 1 и торец выступа 2 образуют с кольцевыми дисками (гребнями) 3 и 4, установленными на валу 5, лабиринтные щели.У основания широкого кольцевого диска 4 (фиг, 2) с обеих сторон в плоскооти, перпендикулярной образующим поверхности вала и гребня, прикреплены турбу лизирующие лопатки 6, которые вращаются вместе с валом 5.1" 1 ЬОТа ЪЦ 1 ГГС 11111;К 1 ч,.110111 ЕТСЯ 1 СЛЕдующем,Пяр и ступеюепей (стрелке е) к первомусужению, образованному е 1 ыступом 2 игребнем 3, установленным ня валу 5. После расширения паря к этом сужении аявление его падает, а скорость растет. Попадая в камеру, образованную гребнями3 и 4, валом Ь и корпусом 1, скоростьинтенсивно гасится. Ее гашение сопровож- Одается интенсивным вихре образованием,что ведет к росту коэффициента гидравлического сопротивления, т,е. к снижению утечки. Из камеры уплотнения среда поступает к сужению, образованному 5корпусом 1 и широким кольцевым диском4, ее скорость снова возрастает, а припопадании в следующую камеру гасится, идалее процесс повторяется, Поскольку вкамерах вращаются турбулизирующие ло опятки 6, паровой поток интенсивно перемешивается, что приводит к образованиюдополнительных вихрей, а следовательно,к росту коэффициента гидравлического солротивления и к снижению утечки, 25Опыты показывают, что на перегретомпаре лопатки 6 неэффективны, на влажномпаре их эффективность заметно повышается и снижение утечки достигает 15-20%.Это происходит благодаря тому, что жидкая фаза тяжелее паровой в 800-1000 раз,по этой причине лопатки 6 отбрасываютее в самых различных направлениях, в томчисле и против основного потока.В предлагаемой конструкцщ уплотнениядолжны соблюдаться соотношения- = 0,4 -, 0,5 и - = 0,8 Ф От 9 т где 5 - шрина турбулизирующих лопаток; 4 О- расстояние между смежными кольцевыми дисками, (шаг уплотнения);- высоте стабилнзирующнхлопаток;Н - высота гребня, примьекаюцего к 45вьступу корпуса (высота узкогогребня).Повысить эффективность турбулизнрующих лопаток 6 (фиг. 2) можно путем выполнепи ., 11 к н: .,1 омч ер с прумис .чМУ ТВЕРСТИО. ю Р 1 .ГГМ .Ц 1 Ж 1) СО;К- датся соотиоиенне- 114 05агде 4 - диаметр дросселируюших отверстий;- ширина турбулизирующих лопаток.Расположение дросселирующего отверстия7 может быть выбрано произвольно. Какпоказывают опыты, в этом случае сниже-ние утечки составит 20-22%. Количествотурбулизирующих лопаток необходимо выби.рать в пределах 4-6, как с дросселирующим отверстием, так и без него.Предложенная конструкция уплотненияобеспечивает снижение утечки на 1 5-22 ,габариты ее при этом остаются такими,как и у известного уплотнения,формула изобретения1. Лабиринтное уплотнение, выполненное в виде последовательно установленных на валу кольцевых дисков, кромки которых поочередно с корпусом и выступами корпуса образуют лабиринтные щели, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения герметичности уплотнения, гребни, примыкающие к корпусу, снабжены турбулизирующими лопатками, размещенными в плоскости оси вала, при этом отношение ширины турбулизирующих лопаток к расстоянию между смежными кольцевыми дискамм принято в пределах 0,4-0,5, а отношение высоты турбулизирующих лопаток к высоте гребня, примыкающего к высту.пу корпуса в пределах 0,8-0,9.2, Уплотнение по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в турбулизирующих л патках выполнены отверстия, отношение диаметра которых к их ширине принято в пределах 0,4-0,5,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шегляев А. В. Паровые турбины,М.,"Энергия", 1967, с. 155, рис. 6.13.о Заказ 10935/58 Тираж 10 ВНИПИ Государственного ко ло делам изобретений и от 113035, И.сква, Ж, Рауш09Подписномитета СССРкрытий я наб., д. лнал 1 ПП "1 атент"г. Ужгород, ул. Проектна Составитель .В, Сол мко едактор 1,Алексеенко Текред И, Гайду Корректор Л, Бокшан