Способ регулирования импеллерного уплотнения вала роторной машины

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИМПЕЛЛЕРНОГО УПЛОТНЕНИЯ ВАЛА РОТОРНОЙ МАШИНЫ, включающий изменение диаметра или высоты лопастей импеллера при изменении частоты вращения вала, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД маши-ны, диаметр или высоту лопастей импеллера при увеличении частоты вращения вала уменьщают, а при уменьщений частоты вращения - увеличивают. (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШГ04 Р 2910

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3528841/25-06 (22) 29.12.83 (46) 30.11.84. Бюл. № 44 (72) С. Л. Александров . (53) 621.651 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 644967, кл. F 04 D 1/00, 1977., SU„„1126725 A (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ИМПЕЛЛЕРНОГО УПЛОТНЕНИЯ ВАЛА

РОТОРНОй МАШИНЫ, включающий изменение диаметра или высоты лопастей импеллера при изменении частоты вращения вала, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД машины, диаметр или высоту лопастей импеллера при увеличении частоты вращения вала уменьшают, а при уменьшении частоты вращения — увеличивают.

1126725

Изобретение относится к насосостроению и может найти применение в импеллерных уплотнениях центробежных насосов, работающих при различных частотах вращения вала.

Известен способ регулирования импеллерного уплотнения вала роторной машины, включающий изменение диаметра или высоты лопастей импеллера при изменении частоты вращения вала, который реализован в конструкции центробежного насоса (1).

В этой конструкции в связи с тем, что импеллерное уплотнение выполняет одновременно функции разгрузочного устройства, при увеличении частоты вращения ротора для уравновешивания осевых сил под действием центробежных сил происходит увеличение диаметра расположения лопастей на диске, либо их высоты. При уменьшении частоты вращения диаметр или высота лопастей уменьшаются.

Однако в целом ряде роторных машин не требуется увеличения перепада давления на импеллерном уплотнении при увеличении частоты вращения ротора. Это некоторые типы объемных насосов, гидромоторов, редукторов и т. д.

Недостатком известного способа регулирования является низкий КПД машины, так как в таких машинах при неизменных или увеличивающихся геометрических параметрах уплотнения с увеличением частоты вращения вала потребляемая мощность растет.

Цель изобретения — повышение КПД машины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования импеллерного уплотнения вала роторной машины, включающему изменение диаметра или высоты лопастей импеллера при изменении частоты вращения вала, диаметр или высоту лопастей импеллера при увеличении частоты вращения вала уменьшают, а при уменьшении частоты вращения --- увеличивают.

На фиг. 1 изображен импеллер с радиальными лопастями (пазами) и регулированием их высоты; на фиг. 2 — импеллер с радиальными лопастями и регулированием их диаметра; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. l.

ИМпеллерное уплотнение с регулируемой высотой лопастей (фиг. 1) содержит корпус 1 и расположенный в нем на валу

2 диск 3, в котором установлены подпружиненные пружинами 4 стержни 5, жестко связанные с лопастями 6, размещенными в пазах 7 с возможностью перемещения под действием центробежной силы. Импеллерное уплотнение с радиальными лопастями (фиг. 2) содержит дополнительно центробежный механизм радиального перемещения лопастей, включающий в себя грузы 8, подпружиненную пружинами 9 подвижную в осевом направлении втулку 10 с осями 11, контактирующими с наклонными участками 12 на втулке 10.

При работе роторной машины на номинальном режиме вал 2 уплотняется относительно корпуса 1 за счет образования импеллерного уплотнения на торцовой поверхности диска 3. Значения высоты лопастей (фиг. 1) или их диаметра (фиг. 2) обеспечивают необходимый перепад давлений.

При увеличении частоты вращения вала высоту и диаметр лопастей импеллера ументш ают, а при уменьшении угловой скорости— увеличивают.

При повышении частоты вращения вала 2 (фиг. 1) лопасти 6 со стержнями 5, сжимая пружины 4, под действием центробежной силы перемещаются и уменьшают глубину пазов 7, что позволяет уменьшить потребляемую импеллером мощность и сохранить создаваемый им перепад дав30 лений.

При уменьшении угловой скорости вращения вала 2 (фиг. 1) лопасти 6 со стержнями 5 перемещаются вглубь пазов 7 под действием пружин 4, увеличивая глубину пазов 7.

При повышении угловой скорости вращения вала 2 (фиг. 2) от грузов 8 втулка

10 переместится в осевом направлении влево, а лопасти 6, контактирующие с наклонными участками 12, переместятся в радиаль40 ном направлении, уменьшая диаметр лопастей. При уменьшении угловой скорости устройство работает обратным образом.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить КПД и уменьшить энергетические затраты на привод за счет установления оптимальных параметров импеллерного уплотнения при изменении режима работы роторных машин.

1126725

Составитель И. Бикбулатов

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 8662/26 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4