Многоступенчатое гидравлическое уплотнение

 

О и И С Л И Н Е,752Ц84

ИЗОБРЕ1ЕЙЙЯ Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.04.75 (21) 2124138/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М Кл з

F 16 J 15/40

Гасударственный комитет (53) УДК 62-762 233 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения Б. П. Мурганов (71) Заявитель Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени технический научно-исследовательский институт им. Ф. Э, Дзержинского тепло(54) МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ

УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к области уплотнительной техники для энергетического ооорудования, где необходимо осуществить уплотнение вращающегося в корпусе агрегата вала при высоких параметрах рабочей среды.

Известны многоступенчатые гидравлические уплотнения вала турбины, выполненные в виде последовательно установленных на валу дисков, расположенных в кольце- 1ð вых камерах корпуса, заполненных уплотняющей жидкой средой, например водой (1). Такие уплотнения имеют по сравнению с обычными лабиринтовыми уплотнениями небольшие осевые размеры. 15

Однако их использование возможно только при небольших перепадах давления и при низкой температуре рабочей среды.

Целью описываемого изобретения является обеспечение возможности применения в качестве уплотняющей среды жидкого металла для повышения величины удерживаемого уплотнением давления.

Это достигается тем, что уплотнение снабжено расположенной со стороны полости высокого давления дополнительной сборной камерой уплотняющей среды и расположенной вокруг корпуса полостью для подвода обогревающей среды, в теле дисков выполнены соединяющие перпфе- ЗО рийную и центральную части соседних кольцевых камер центростремительные каналы, которые, кроме того, связывают дополнительную сборную камеру последовательно с камерамп всех дисков, в которых также выполнены дросселпрующпе каналы, соединяющие между собой соседние камеры, прн этом в корпусе выполнены связывающие сборную камеру с уплотнптельной полостью высокого давления отверстия, суммарное проходное сечение которых больше, чем проходное сечение зазора между валом и корпусом в месте расположения сборной камеры.

На фиг. 1 схематично представлено трехступенчатое гидравлическое уплотнение в разрезе; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1, а на фпг. 3 — разрез Б — Б на фпг. 1.

На валу 1 последовательно установлены диски 2 и 3 в кольцевых сообщающихся камерах 4 и 5 корпуса 6. Число дисков, а следовательно, и ступеней определяется в зависимости от удерживаемого уплотнением перепада давления. Вокруг корпуса расположена полость 7 для подвода обогревающей среды. К кольцевой камере 4 со стороны высокого давлеп,я примыкает дополнительная сборная камера 8, которая последовательно связана с кольцевыми камерами всех дисков через расположенные

752084 в теле последних центростремительные каналы 9, соединяющие периферийную и центральную части соседних камер. Центральные части камер соединены между собой выполненными в теле дисков дросселирующими каналами 10 и 11, причем сечения каналов 11 больше, чем сечения каналов 10. Дополнительная сборная камера 8 связана с полостью высокого давления отверстиями 12, суммарное проходное сече- Ip ние которых больше, чем проходное сечение зазора 13 между валом 1 и корпусом 6 в месте расположения сборной камеры 8.

Нижняя часть сборной камеры выполнена в виде узкого щелевого канала 14, сообща- у ющегося через отверстие 15 с нижней частью емкости 16.

На ободах дисков 2 и 3 могут быть скребки 17 высотой примерно 0,5 — 1 мм, обращенные острой кромкой в сторону вращения. Обогрев корпуса может производиться паром по трубопроводу 18.

Уплотнение работает следующим образом.

Перед сборкой узла уплотнения емкость

16 заливают расплавленным металлом, не смачивающим поверхности дисков и камер.

Температура плавления этого металла должна быть ниже минимально возможной температуры рабочей среды. Если емкость зо

16 недостаточна, то металл заливают также в камеры 4 и 5 до уровня, исключающего задевание его дисками. Перед пуском металл расплавляют.

При повышении давления во время работы в емкости 16 жидкий металл вытесняется через канал 14 в камеру 4. При вращении вала в камере за счет центробежной силы создается перепад уровней металла, уравновешивающий возникшую разность 4р давлений. При недостаточности для уравновешивания перепада одной камеры уплотняющая среда перетекает в следующие камеры, а при снижении перепада центростремительные каналы возвращают уплотняю- 4 щую среду обратно. При снижении перепада до минимума, определяемого перепадом уровней металла в канале 14, вся уплотняющая среда перекачивается по этим центростремительным каналам через сборную камеру 8 в емкость 16. Охлаждение агрегата производится при неполностью остановленном вале. При этом благодаря скребкам 17 исключается защемление диска остыьающим металлом. Полная остановка должна производиться только после застывания металла, Дросселирующие каналы 10 определяют перепад на диски 2 и исключают сложное заполнение кольцевых камер 4 и 5. Последний диск 3, расположенный в увеличенной по объему камере 5, препятствует прямому выбросу уплотняющей среды при резких возрастаниях давления и частично выполняет уплотнительную функцию.

Формула изобретения

Многоступенчатое гидравлическое уплотнение преимущественно для газовых и паровых турбин, выполненное в виде последовательно установленных на валу дисков, расположенных в кольцевых камерах корпуса, заполненных уплотняющей жидкой средой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности применения в качестве уплотняющей среды жидкого металла для повышения величины удерживаемого уплотнением давления, оно снабжено расположенной со стороны полости высокого давления дополнительной сборной камерой уплотняющей среды и расположенной вокруг корпуса полостью для подвода обогревающей среды, в теле дисков выполнены соединяющие периферийную и центральную части соседних кольцевых камер центростремительные каналы, которые, кроме того, связывают дополнительную сборную камеру последовательно с камерами ьсех дисков, в которых также выполнены дросселирующие каналы, соединяющие между собой соседние камеры, при этом в корпусе выполнены связывающие сборную камеру с уплотнительной полостью высокого давления отверстия, суммарное проходное сечение которых больше, чем проходное сечение зазора между валом и корпусом в месте расположения сборной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шегляев A. В. Паровые турбины, ГЭИ, 1955, с. 129.

752084

78

Риз 1 юв

177Óã. 2

Составитель Е. Мясковский

Редактор Л. Павлова Техред В. Серякова Корректоры: Т. Трушкина и P. Беркович

Заказ 1216/8 Изд. ¹ 378

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2