Динамическое уплотнение вала роторной машины

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов насосов, компрессоров и других роторных машин. Цель изобретения - повышение надежности герметизации . Уплотнение содержит корпус 1 и установленный в нем на валу 2 диск 3, образующие полость 4 герметизации, в которой размещен пористый адсорбирующий элемент 5. Последний может быть выполнен в виде кольца, радиального сегмента или стержней, закрепленных на диске 3. В корпусе может быть установлен дополнительный адсорбирующий элемент 6. При работе уплотнения за счет вихречого движения среды обеспечивается принудительное перемещение ее сквозь поры адсорбирующего элемента 5 и тем самым очистка среды от вредных включений. 3 з.п.ф-лы. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СК ИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 16 J 15/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4654825/29 (22) 27.02.89 (46) 30.04,91. 6юл. N. 16 (75) С.Л.Александров (53) 62,762 (088,8) (56) Кондаков Л,А. и др. Уплотнения и уплотнительная техника, М.: Машиностроение, 1986, с.405-430. (54) ДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ PQТОРНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов насосов, компрессоров и других роторных машин. Цель изобрете5U 1645692 А1 ния — повышение надежности герметизации, Уплотнение содержит корпус 1 и установленный в нем на валу 2 диск 3, образующие полость 4 герметизации, в которой размещен пористый адсорбирующий элемент 5, Последний может быть выполнен в виде кольца, радиального сегмента или стержней. закрепленных на диске 3, В корпусе может быть установлен дополнительный адсорбирующий эл мент 6. При работе уплотнения за счет вихревого движения среды обеспечивается приь,удительное пе- ремещение ее сквозь поры адсорбирующего элемента 5 и тем самым очистка среды от вредных включений, 3 з.п.ф-лы. 8 ил.

Изобретение относится K уплотнитель ной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов насосов, компрессоров и других роторных машин.

Цель изобретения — повышение надежности герметизации, На фиг. 1 изображено динамическое радиальное уплотнение с импеллером, снабженным с лопаточной стороны адсорбирующим элементом; на фиг 2 — сечен. е

А-А на фиг.1 при выполнении адсорбирующего элемента в виде кольца; на фиг. 3 1о же, при выполнении адсорбирующего элемента в виде стержней, закрепленных на диске импеллера; на фиг, 4 — то же, при расположении адсорбирующего элемента в радиальной канавке на диске импеллера; на фиг. 5 — то же, при выполнении адсорбирующего элемента в виде радиальных сегментов; на фиг. б — то же, при расположении адсорбирующих элементов между лопатками импеллера; на фиг, 7 — уплотнение с дополнительным адсорбирующим элементом, расположенным на корпусе; на фиг.8— уплотнение с несколькими полостями.

Динамическое радиальное уплотнени. содержит корпус 1 и установленный в нем на валу 2 диск 3, образующие полость 4, ГЕРМЕтИЗаЦИИ, В КОтОРОй РаЗМЕЩаЮт ДИнамический элемент 5, выполненн и из проницаемого адсорбента, имеющего форму динамического элемента в виде кольца. радиального сегмента или стержней, за.l-.åïленных определенным образом на диске.

В корпусе может быть размещен,Г,эполнительный кольцевой элемент 6, выполненный из проницаемого адсорбенга.

Полость герметизации 4 может быть разцелена буртом, на две или более полостГ;, в каждой иэ ко1оры>. размещен динамический

I элемент 5, выполненный из прОНицаемого адсорбента.

Уплотнение работает следу"чцим Ооразом.

При вращении вала 2 с д.;оком 3 в корпусе вращается динамический элемент 5, выполненный из прониц-,ë".ìîãî адсорбен га

Динамический элеменI взаимодействует с уплотняемой средои и создает противодавление путем образования в полости 4 герметизации замкнутого вихревого движения вдоль вращающейся поверхности динамического элемента в тракт ротооной машины под действием динамических, в данном спи чае центробежных сил, действующих на среду. находящуюся в полости герметизации 4, и вдоль неподвижной поверхност; корпуса 1 из тракта под действием сил дэвпения уплотняемой среды.

20 5

;>О

II

4(i

"5

В 5

Среда заполняет поры проницаемого динамического элемента 5 и под дейсгвием цен Гробежных сил отбрасывается к периферии диска 3, обеспечивая новые поступления среды в лоры динамического элемента, выполненного иэ адсорбента. Под действием .ил давления:,плотняемой среды последняя возвращается к валу 2, При размещении в корпусе дополнительного кольцевого элемента 6. выполненного из адсорбента, уп Отняемая среда перемещаетя к вал 2 через п.>ры послед Гего. В полости 4 герметизации образуется адсорбер, в котором 1од действием вихревого движения среды обеспечивается ее постоянное принудительное перемещение сквозь поры адсорбента, осуществляя процессы адсорбции по очис ке среды от вредных, токсичныкк и т п. BKRIo ений. В полости герметизации постоянно находится среда, которая илще, чем в тракте роторнои машины.

При наличии границы раздела фаз между уплотняемой миркостью и внешней средой имеют место qI a вихревых движения жидкости и газа, ка:,цое из которых позволяет осущегГнлять ..дсорбционные процесСЫ КИДКОСтИ И гага НЕЗаВИСИМО ДРУГ От друга и г;1О:к» . -.. 1я последовательно друг за другОм, ОО=.;:

,О::.но Обесп.чи .-. механ;очески с помощью бурта 7 диска 3 импеллера. В этом случае уплотнлемая Гаэоная среда, разделенная эа ечег разной скорости окружного,,вижения вокруг вала 2 на фракции (на периферии дигка 3 находя ГГ.я более пло.ные, а у вала 2 бог<ее легкие) подвергают-.я адсороционным процесса а каждой v,ç полостей 4. исло долг:Отей мо кет быть увеличено из ,славия и;.аышения эффективности процессов здсорбции, Осущес вляемых для ра-Ilblx фазовых состояний или фракции уплотняемои среды, Разделение полости герметизации:ча Ояд полостей с адсорбером может быть обеспечено за счет выполнения

УПЛОТНЕНИЯ .. НОГОСтУПЕНчатЫМ, НаПРИМЕР э виде оследог:;:тел.но расположенных вин ОнОГО и радиального уплотнений.

Динамический элемент 5, выполненный из проницаемого адсорбенга (пористого или сыпучего), позволяет совместить функции динамическог0 ноздейсl ния нэ уплотня;м1ю среду для герметизации вала 2 и

ti .нкции адсорГэ:,,ионных проце сов для

Очиски среды в полости 4 герметизации, что позволяет у:,:еньш ть габаритные размер". Устройства. снизить сго магсу и расгирить Функцио;-.nü,,ные возможно ти

1645692 способов. динамического уплотнения вращающегося вала.

Динамические элементы 5 уплотнения и элементы 6 корпуса 1 выполняются из углеродистых адсорбентов, активных углей, сел икагелей, синтетических цеолитов, которые через определенные промежутки времени должны утилизироваться и заменяться на новые или подвергаться регенерации (химической, отдувкой нейтральным газом, отгонкой водяным паром и т,п.), Про цессы регенерации адсорбента могут осуществляться автоматически.

Конструкция уплотнения позволяет осуществлять не только очистку уплотняемой среды, утечка которой попадает во внешнюю среду, но и наоборот дает возможность очищать внешнюю среду, контактирующую с уплотняемой средой и подсасываемую в тракт, что позволяет обеспечить высокие требования к чистоте в целом.

Таким образом, динамическое уплотнение выполняет функции барьера между уплотняемой и внешней средами за счег обеспечения в полости герметизации повышенной чистоты контактирующих сред, Аналогично адсорбируащим элементом могут быть выполнены динамические осевые(винтовые) уплотнения, с тем отличием, что вихревое движение среды в полсс1и герметизации будет достигаться за счет динамических сил в виде вязкостного пения.

Таким образом, конструкция динамического уплотнения вала роторной машины с адсорбирующим элементом позволяет повысить надежность герметизации вращаю5 щегося вала при одновременном повышении эффективности процессов очистки.

Формула изобретения

1, Динамическое уплотнение вала ро 0 1орной машины, содержащее установленный на валу помещенный в кольцевой полости между неподвижным корпусом и валом взаимодействующий с уплотняемой средой динамический уплотняющий эле15 мент, отлича ющееся тем,что, с целью повышения надежности герметизации, оно снабжено адсорбирующим элементом, расположенным в упомянутой полости.

2, Уплотнение по п.1, от л и ч а ю щ ее20 с я тем, что адсорбирующий элемент выполнен пористым, 3. Уплотнение по пп, 1 и 2, о т л и ч а юд е е с я тем, что адсорбирующий элемент выполнен по меньшей мере в виде части

25 динамического уплотнительного элемента и/или по меньшей мере части корпуса в зоне кольцевой полсотни

4. Уплотнение по гп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что полость выполнена в виде

30 нескольких последовательно расположенных полостей, в каждой из которых расположен адсорбирующий элемент.

Ц

5

А-А

1645692

1

ФиМ

1

1645692

Составитель Г.Шуренко

Техред М,Моргентал Корректор С.йевкун

Редактор Л.Народная

Заказ 1551 Тираж 450 Подоисное

ЬНИИПИ Государственного комитета 110 изобретениям и открытиям при ГКНТ CC СР

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

Производственно. издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уп.Гагарина, 101