Охлаждаемое торцовое уплотнение

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

511 4 .F 16 J 15/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3834189/25-08 (22) 25.12.84 ,(46) 15.06.86. Бюл. 1Ф 22 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) Н.M.Ãonáà÷åâ, Э.П.Кревсун и В.И.Мишин (53) 62-762 (088.8) (56) Billina Е, Colombo D.À.

Description and testing of a nev

mechanical seal for gaseus media.

29th Int.Conf. Fluid Seal.

ЫогйчЦЬегоий, 1981, Cranf ield, 1981, р. 1-14. (54) (57) ОХЛАЖДАЕМОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее два прижатых торцами друг к другу с помощью сильфона уплотнительных кольца, одно иэ

ÄÄSUÄÄ 1237851 которых установлено с возможностью вращения, а часть наружной поверхности невращающегося кольца охвачена кожухом, образующим с этой поверх. ностью камеру, соединенную с напор" ной и сливной магистралями системы охлаждения запирающей жидкости, а на рабочей поверхности каждого из колец выполнены по две концентричные канавки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения надежности, оно снабжено дополнительным кожухом, который охватывает часть наружной поверхности вращающегося кольца и образует с этим коль" цом камеру, при этом в уплотнитель- ных кольцах выполнены отверстия, соединяющие камеры с концентричными канавками.

123

Составитель В.Краснопольский

Техред Л.Олейник Корректор Е.Рошко

Редактор Т.Митейко

Заказ 3272(38

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к.машиностроению и может быть использовано для улучшения рабочих характеристик герметизаторов выхода вала турбины и насосов.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения за счет охлаждения, осуществляемого по каналам, выполненным в теле уплотнения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Герметизируется выход вала 1 из статора 2 турбомашины. Уплотнение состоит из двух уплотнительных колец 3 и 4, прижатых торцами друг к другу при помощи сильфона 5, приваренного к статору 2. Каждое.из колец охватывается кожухами 6 и 7, образующими с поверхностями колец рубашки охлаждения. Кожух 7 приварен к сильфону 5, à кожух 6 — к валу 1.

Внутри кожуха 7 встроены дроссельные шайбы 8 и 9, а на поверхности каждого уплотнения выполнены кон(центричные канавки 10. !

Охлаждающая жидкость подается через подающую 11 и отводится через отводящую 12 магистрали.

Устройство работает следующим образом.

На стоянке перед заполнением герметизируемой полостью уплотнение подключается к системе охлаждения, включаются циркуляционный насос и охладитель. Рубашки охлаждения и канавки заполняются запирающей жидкостью под давлением, на 0,1 — 0,2 ИПа превышающим давление в герметизируемой полости турбомашины (направ7851 - 2 ление циркуляции запирающей жидкости показано стрелками на чертеже).

Соотношение расходов запирающей жидкости в рубашках охлаждения определяется дроссельными шайбами 8 и 9.

Каждый из трех уплотнительных буртов находится под действием перепада давлений. На бурт, расположенный со стороны уплотняемой полбстн, и !

О па бурт, расположенный со стороны атмосферы, перепад давлений обусловлен давлением запирающей жидкости, на бурт, расположенный между ниЪм, перепад достигается дросселировани-!

5 ем потока на шайбы 8 и 9. Под действием перепадов жидкость зажимает уплотнительные щели и блокирует уплотняемую полость. При этом часть жидкости перетекает в атмосферу, 20 часть — в уплотняемую полость, а часть — из канавки в канавку. При вращении вала в уплотнительных щелях генерируется гидродинамическое давление, способствующее созданию

25 черезвычайно тонкой 0,5 мкм пленки жидкости, разделяющей поверхности.

Генерируемое в этой пленке тепло отводится за счет теплопроводности к наружной поверхности колец и рубашки охлаждения, путем вынужденной конвекции передается запирающей жидкости, а затем во внешней системе охлаждения рассеивается в окружающую среду. Величина дросселей подбирается из условия обеспечения идентичности теплового состояния каждого из колец. Таким образом, не зависимо от вращения ротора в рубашках охлаждения поддерживается оптимальный режим охлаждения.