Магнитожидкостное уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при герметизации сред с высокой температурой за счет интенсификации теплообмена охлаждающей системой. Магнитная система магнитожидкостного уплотнения, выполненная в виде набора постоянных магнитов 1 и полюсных приставок 2, помещена в немагнитный корпус 3 с крышкой 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 увеличения теплообмена выполнены аксиально расположенные ребра 12, корпус может быть дополнительно снабжен направляющей рубашкой 13, формирующей воздушный поток, улучшая теплоотвод от магнитной системы. Крьшгка 4, установленная со стороны уплотняемой среды , образует с насадкой 6 и втулкой 7 зазор, ограничивающий подвод тепла от уплотняемой среды к магнитной жидкости в рабочем зазоре 9. В крышке 4 может быть выполнена полость 14, соединенная с системой охлаждения, а стенка 15 крышки, контактирующая с магнитной системой, выполнена из немагнитного материала с высокой теплопроводностью . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. о (Л 4ib СО го 00 ю Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С )ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 16 J 15 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4210665/31-08 (22) 16. 03, 87 (46) 23. 10. 88, Бюл. № 39 (71) Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина и Научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (72) С.M.Ïåðìèíoâ, С.Б,Белов и Е,В.Корочкин (53) 62-762 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 905561, кл.F 16 J 15/40, 1980. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов, Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при герметизации сред с высокой температурой за счет интенсификации теплообмена охлаждаю— щей системой. Магнитная система магнитожидкостного уплотнения, выполненная в виде набора постоянных магни, SU 1432300 A 1 тов 1 и полюсных приставок 2, помещена в немагнитный корпус 3 с крышкой 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 увеличения 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 Я

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 немагнитного материала с высокой теплопроводностью. 2 з,п, ф-лы, 2 ил.

©Ф

1432300

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть испольэовано во всех отраслях народного хозяйства для герметизации валов,работающих в условиях перепада давления и высоких температур.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения при герметизации сред с высокой температурой эа счет интенсификации теплообмена охлаждающей системой.

На фиг,1 показано уплотнение,разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.).

Магнитная система, состоящая из набора постоянных магнитов 1 и полюсных приставок 2, помещена в немагнитный корпус 3 и отделена от разогретой уплотняемой среды крышкой

4, изготонленной из теплоизоляцион- 20 ного материала, На валу 5 зафиксирована с помощью центрирующей насадки

6 втулка 7 с радиатором 8, образующая с магнитной системой рабочий зазор 9, заполненный магнитной жид- 25 костью. Втулка 7 отделена от вала 5 полостью 10, которая сообщается с окружающей средой и предотвращает передачу тепла от вала 5 к втулке 7.

Крышка 4 корпуса образует с втулкой 7 и центрирующей насадкой 6 зазор 11, ограничивающий подвод тепла от разогретой уплотняемой среды к магнитной жидкости н рабочем зазоре

9 ° Центрирующая насадка 6 выполнена из теплоизоляционного материала,что исключает подвод тепла к магнитной жидкости от разогретого вала 5 через центрирующую насадку 6, Магнитожидкостное уплотнение снабжено системой 40 охлаждения корпуса, крьпики корпуса и втулки вала.

Система охлаждения втулки 7 выполнена в виде оребреннбго радиатора 8 и аксиально направленных ребер 12, 45 расположенных на наружной поверхности корпуса 3 и направляющей рубашки 13.

Система охлаждения крышки 4 корпуса выполнена в виде полости 14, через которую прокачивается охлаждающая жидкость, причем для лучшего охлаждения магнитной системы и уплотняемойсреды в зазоре 11 стенка 15 крышки 4 выполнена из материала с высокой теплопроводностью, Уплотнение работает следующим образом, В статическом режиме (вал не вращается) уплотняемая среда, например

D перегретый до 130 С пар поньпяенного давления, воздействует на магнитожидкостное уплотнение. Магнитная система уплотнения отделена от пара киышкойг

4, выполненной из теплоиэоляпионного материала, что препятствует нагреву магнитной системы.

Так как полость 10 сообщается r. 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 магнитнои жидкости.

Снижение температуры магнитной жидкости достигается также ограничением контакта с. нею уплотняемой перегретой среды. Теплоиэолирующая крыгпка 4. образует зазор 11 с втулкой 7 и центрирующей насадкой 6, Уппотняемая среда, контактируя со стенками зазо ра., охлаждается, ее температура н зоне контакта с магнитной жидкостью близка к температуре поверхности втулки 7. Поэтому процесс старения жидкости существенно замедлен, что обуславливает повышенный ресурс работы узла ° При снижении температуры в рабочем зазоре снижается и нагрев магнитной системы, улучшаются магнитные свойства используемых материалов, возрастает удерживаемый уплотнением перепад давлении. При снижении температуры поверхности втулки 7 с 130 до 60 С удерживаемый магнитной системой перепад давлений возрастает на 28, Уменьгггить температуру магHHTHoH системы можно, интенсифициронан процесс теплоотдачи с ее поверхности.

Ребра радиатора 8 и корпуса 3 увеличивают поверхность теппоотдачи и улучшают теплоотвод.

Нагрев втулки 7 осуществляется передачей тепла через центрирующую насадку 6, выполнение последней иэ теп. лоизоляционного материала позволяет ограничить передачу тепла к магнитной системе, уменьшить температуру последней и дополнительно повысить

Формула

1. Магнитожидкостное уплотнение, 5 содержащее размещенную в корпусе с крышкой магнитную систему с магнитной жидкостью в рабочих зазорах и систему охлаждения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при герметизации сред с высокой температурой, оно снабжено центрирующей насадкой, размещенной на валу, втулкой с радиатором, установленной на насадке с

15 образованием с валом полости, сообщающейся с внешней средой, при этом втулка охвачена магнитной системой, а крышка корпуса размещена со стороны уплотняемой среды с образованием — 20 с втулкой и насадкой зазора, причем на корпусе и в крышке размещены элементы системы охлаждения, з l удерживаемый перепад давлений. Эта же цель достигается, если в крышке корпуса 4 выполнить полость 14, через которую будет прокачиваться охлаждающая жидкость, Отвод тепла от магнитной системы интенсифицируется так же, как и охлаждение уплотняемой среды в зазоре 11, если стенку 15 крышки 4, разделяющей полость и магнитную систему, выполнить из материала с высокой теплопроводностью. При этом материал стенки 15 должен быть также немагнитным, что снизит потоки рассеяния. Охлаждающая жидкость, проходя через полость 14, охлаждает стенку 15, Уплотняемая среда, находясь в зазоре 11, контактирует со стенкой 15 и отдает ей тепло, Охлажденная стенка 15, располагаясь парал лельно вертикальной части центрирующей насадки 6, способствует ее охлаждению, что дополнительно снижает температуру магнитной жидкости в рабочем зазоре 9 и магнитной системы в целом, В динамике уплотнение работает так же, как и в статике. Однако при вращении вала интенсифицируется процесс теплоотдачи с вращающейся втулки. Кроме того, ребра радиатора 8 захватывают холодный воздух окружающей среды и прогоняют его вдоль корпуса уплотнения, способствуя его охлаждению. Рубашка 13, закрепленная на корпусе, способствует формированию воздушного потока и улучшению теплоотвода от магнитной системы, изобретения

2. Уплотнение по п,1, о т л и ч а25 ю щ е е с я тем, что элементы системы охлаждения корпуса выполнены в виде аксиально размещенных на его наружной поверхности ребер корпуса и направляющей рубашки, установленной

3Q на корпусе °

3. Уплотнение по п.l, 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.

1432300

Составитель А.Бельцова

Техред H.Дидык Корректор В, Гирняк

Редактор A,Èîòûëü

Заказ 5410/31

Тираж 784 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

11рои.<г пс". в-ппо-полиграфическое предприятие, r. Ужгороп, ул. Tfp . ... t,.:., 4