Магнитожидкостное уплотнение

)4 Е 16 Л 15 4 ТИЙ ЛЬСТВУ поме- крыши ин- -исслеи Научи ментальн оительны констине 72) С.М,Перми Е,В,Корочкин 53) 62-762(08 56) Авторское 905561, кл,Р СССР980. свидетельство 16 3 15/40, 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов, Цельюизобретения является повышение надежности уплотнения при герметизациисред с высокой температурой за счетинтенсификации теплообмена охлаждающей системой, Магнитная система магнитожидкостного уплотнения, выполненная в виде набора постоянных магнитов 1 и полюсных приставок 2, щена в немагнитный корпус 3 с кой 4 и образует рабочий зазор 9 с втулкой 7, установленной на центрирующей насадке 6 вала 5, На втулке 7 размещен радиатор 8, образующий с валом 5 полость 10, соединенную с внешней средой. На корпусе 3 для увелич ния теплообмена выполнены аксиально расположенные ребра 12, корпус может быть дополнительно снабжен направляющей рубашкой 13, формирующей воздушный поток, улучшая теплоотвод от магнитной системы, Крышка 4, установленная со стороны уплотняемой среды, образует с насадкой 6 и втулкой с 7 зазор, ограничивающий подвод тепла от уплотняемой среды к магнитной жидкости в рабочем зазоре 9, В крышке 4 может быть выполнена полость 14, сое-диненная с системой охлаждения, а стенка 15 крышки, контактирующая с магнитной системой, выполнена из не- магнитного материала с высокой теплоФеа 4 проводностью. 2 з,п, ф-лы, 2 ил.МИзобретение относится к уплотнительной технике и может быть испольэовано во всех отраслях народногохозяйства для герметизации валов,работающих в условиях перепада давления и высоких температур,Цель изобретения - повышение надежности уплотнения при герметизациисред с высокой температурой эа счетинтенсификации теплообмена охлаждающей системой.На фиг,1 показано уплотнение,разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг,1,Магнитная система, состоящая изнабора постоянных магнитов 1 и полюсных приставок 2, помещена в немагнитный корпус 3 и отделена от разогретой уплотняемой среды крышкой4, изготовленной из теплоизоляционного материала, На валу 5 зафиксирована с помощью центрирующей насадки6 втулка 7 с радиатором 8, образующая с магнитной системой рабочий зазор 9, заполненный магнитной жидкостью. Втулка 7 отделена от вала 5полостью 10, которая сообщается с окружающей средой и предотвращает передачу тепла от вала 5 к втулке 7.Крьплка 4 корпуса образует с втулкой 7 и центрирующей насадкой 6 зазор 11, ограничивающий подвод теплаот разогретой уплотняемой среды кмагнитной жидкости н рабочем зазоре9Центрирующая насадка 6 выполненаиз теплоизоляционного материала,чтоисключает подвод тепла к магнитнойжидкости от разогретого вала 5 черезцентрирующую насадку 6, Магнитожидкостное уплотнение снабжено системой 40охлаждения корпуса, крьиики корпуса ивтулки вала,Система охлаждения втулки 7 выполнена в виде оребреннбго радиатора 8и аксиально направленных ребер 12, 45расположенных на наружной поверхностикорпуса 3 и направляющей рубашки 13,Система охлаждения крышки 4 корпуса выполнена в виде полости 14, черезкоторую прокачивается охлаждающаяжидкость, причем для лучшего охлаждения магнитной системы и уплотняемойсреды в зазоре 11 стенка 15 крышки 4выполнена из материала с высокой теплопроводностью,Уплотнение работает следующим образом,В статическом режиме (вал не вращается) уплотняемая среда, например оперегретый до 130 С пар поньппенног о давления, воздействует на магнитожидкостное уплотнение. Магнитная система уплотнения отделена от пара крышкой 4, выполненной из теплоиэоляпионного материала, что препятствует нагреву магнитной системы.Так как полость 10 сообщается с окружающей средой, холодный газ, циркулируя по полости, препятствует передаче тепла от вала 5 к втулке,Циркулирующий через полость газ, контактируя с внутренней поверхностью втулки 7, обеспечивает .отдачу тепла от втулки 7 в окружающую среду, Температура на поверхности втулки 7, образующей рабочий зазор с магнитной системой, составляет 50-60 С, т.е. температура в рабочем зазоре 9 ниже пороговой, при которой наступает процесс десорбции поверхностно-активного вещества в магнитнойжидкости. Снижение температуры магнитной жидкости достигается также ограничениемконтакта с. нею уплотнясмой перегретой среды. Теплоиэолирующая крышка 4.образует зазор 11 с втулкой 7 и центрирующей насадкой 6. Уплотняемаясреда, контактируя со стенками зазора., охлаждается, ее температура н зоне контакта с магнитной жидкостьюблизка к температуре поверхностивтулки 7, Поэтому процесс старенияжидкости существенно замедлен, чтообуславливает повышенный ресурс работы узлаПри снижении температуры в рабочем зазоре снижается и нагрев магнитной системы, улучшаютсямагнитные свойства используемых материалов, возрастает удерживаемыйуплотнением перепад давлении. Приснижении температуры поверхностивтулки 7 с 130 до 60 С удерживаемыймагнитной системой перепад давленийвозрастает на 28 ,Уменьшить температуру магнитнойсистемы можно, интенсифициронан процесс теплоотдачи с ее поверхности,Ребра радиатора 8 и корпуса 3 увеличивают поверхность теплоотдачи иулучшают теплоотвод.Нагрев втулки 7 осуществляется передачей тепла через центрирующую насадку 6, выполнение последней иэ теплоизоляционного материала позволяетограничить передачу тепла к магнитной системе, уменьшить температурупоследней и дополнительно повысить432300 Формула 1, Магнитожидкостное уплотнение,5содержащее размещенную в корпусе скрышкой магнитную систему с магнитной жидкостью в рабочих зазорах исистему охлаждения, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повыше 10 ния надежности уплотнения при герметизации сред с высокой температурой,оно снабжено центрирующей насадкой,размещенной на валу, втулкой с радиатором, установленной на насадке с15 образованием с валом полости, сообщающейся с внешней средой, при этомвтулка охвачена магнитной системой,а крышка корпуса размещена со стороны уплотняемой среды с образованием- 20 с втулкой и насадкой зазора, причемна корпусе и в крышке размещены элементы системы охлаждения,з 1удерживаемый перепад давлений, Этаже цель достигается, если в крышкекорпуса 4 выполнить полость 14, через которую будет прокачиваться охлаждающая жидкость, Отвод тепла отмагнитной системы интенсифицируетсятак же, как и охлаждение уплотняемойсреды в зазоре 1, если стенку 15крышки 4, разделяющей полость и магнитную систему, выполнить из материала с высокой теплопроводностью, Приэтом материал стенки 15 должен бытьтакже немагнитным, что снизит потоки рассеяния, Охлаждающая жидкость,проходя через полость 14, охлаждаетстенку 15, Уплотняемая среда, находясь в зазоре 11, контактирует состенкой 15 и отдает ей тепло, Охлажденная стенка 15, располагаясь параллельно вертикальной части центрирующей насадки 6, способствует ее охлаждению, что дополнительно снижаеттемпературу магнитной жидкости в рабочем зазоре 9 и магнитной системы вцелом,В динамике уплотнение работаеттак же, как и в статике. Однако привращении вала интенсифицируется процесс теплоотдачи с вращающейся втулки. Кроме того, ребра радиатора 8 захватывают холодный воздух окружающейсреды и прогоняют его вдоль корпусауплотнения, способствуя его охлаждению, Рубашка 13, закрепленная накорпусе, способствует формированиювоздушного потока и улучшению теплоотвода от магнитной системы,изобретения 2. Уплотнение по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что элементы системы охлаждения корпуса выполнены в виде аксиально размещенных на его наружной поверхности ребер корпуса инаправляющей рубашки, установленной 30 на корпусе,3, Уплотнение по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что в крышке корпуса выполнена полость, соединенная с системой охлаждения, а стенка крышки, контактирующая с магнитной системой, выполнена иэ немагнитного теплопроводного материала., Ио тыл Р едак аказ 5410/31 4 ное ССС арственного комитета изобретений и открыт Ж, Раушская наб. 4/з рои г с пс" в ппо-полиграфическое предприятие,Тираж ВНИИПИ Госу по делам 1035, Москва