Многоступенчатое торцевое уплотнение вращающегося вала

 

1i Ц 777298

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.71 (21) 1676202/25-08 с присоединением заявки № 2593339/25-08 (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М. Кл з

F 16J 15/34

F 16J 15/54

Государственный комитет (53) УДК 62-762 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. П. Черных (71) Заявитель (54) МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕН

ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА -" - ЙД йг„Щ "Й

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть применено для уплотнения вращающихся валов в оборудовании для перемешивания и перекачивания текучих сред, а также в оборудовании 5 для проведения физико-химических процес- сов под давлением.

Известно торцовое уплотнение для герметизации вала центробежного насоса, 10 включающее четыре комплекта рабочих элементов, устайовленных по два на каждом конКе вала. Каждый комплект рабочих элемейтов пометцен в камеру, куда подается охлаждающая и запираюЩая жид- 15 кость, а камеры соединены между собой каналами для обеспечения сквозного прохода охлаждающей и запирающей жидкости (1).

Известное торцовое уплотнение не обес- 20 печивает требуемой герметичности при работе оборудования под высоким давлением, так как сквозное сообщение камер, содержащих рабочие элементы уплотнения, не позволяет осуществить перепад давле- 25 ния запирающей жидкости по камерам и распределить давление уплотняемой среды по ступеням уплотнения, в случае поломки одного из колец все уплотнение теряет герметичность. 30

Для обслуживания уплотнения требуется специальный насос, усложняющий систему уплотнения.

Рабочие комплекты, начиная со второго, включают в себя втулку, установленную на валу, выполненную с кольцевым выступом со стороны упругого уплотнительного кольца, осевой расточкой с диаметром, большим диаметра вала, и радиальными каналами и снабжены замкнутой циркуляционной системой для запирающей жидкости, включающей трубопровод и герметичную расширительную емкость, соединенную через регулятор статического давления с источником давления, а расширительная емкость снабжена охладительной рубашкой.

На фиг. 1 показано трехступенчатое торцовое уплотнение вала в продольном разрезе; на фиг. 2 — многоступенчатое управление с циркуляционными системами для запирающей жидкости.

Многоступенчатое торцовое уплотнение вращающегося вала в аппаратах, работающих под высоким давлением, содержит рабочие комплекты 1, 2, 3, размещенные последовательно на валу 4, между торцовыми поверхностями 5 корпуса 6, в котором помещен вал 4, и торцовыми поверхностями 7, предусмотренными на кольцевых выступах втулок 8, установленных герметично

777298

15

30

50 на валу 4, или предусмотренными непосредственно на валу (см. комплект 3).

Рабочий комплект включает антифрикционное кольцо скольжения 9, выполненное, например, из углеграфита и установленное на втулке 8 без зазора, с возможностью вращения и осевого перемещения вдоль втулки и в контакте с торцовой по. верхностью 7, упругое кольцо 10, выполненное конической снаружи и цилиндрической изнутри формы на втулку 8 в контакте с ее торцовой поверхностью 7. Металлическое кольцо 11 имеет на внутренней стороне кольцевую канавку 12. Втулка 8 в рабочих комплектах 1 и 2 выполнена с осевой расточкой, диаметр которой больше диаметра вала 4, образуя с валом кольцевой канал 13. Последний соединен радиальным каналом 14, предусмотренным в стенке, с канавкой 12 металлического кольца 11. Комплект 1 установлен в рабочем пространстве аппарата, рабочие комплекты 2 и 3 помещены соответственно в камерах 15 и 16 с запирающей жидкостью. В корпусе 6 предусмотрены штуцеры 17, 18, 19 и 20 для подвода и отвода запирающей жидкости соответственно в камеры 15 и

16. Камера 15 второй ступени уплотнения соединена через штуцеры 17 и 18 и трубопроводы1 с герметичной расширительной емкостью 21, верхняя часть которой соединена трубопроводом через регулятор статического давления 22 с источником давления, например, с рабочей (парогазовой) зоной аппарата. Камера 16 третьей ступе- 35 ни уплотнения через штуцеры 19 и 20 и трубопроводы соединена с герметичной расширительной емкостью 23, верхняя часть которой соединена трубопроводом через регулятор 24 статического давления с нижней частью расширительной емкости 21.

Емкости 21 и 23 снабжены манометрами и охладительными рубашками (последние не показаны на чертежах).

Многоступенчатое торцовое уплотнение работает следующим образом, При давлении в рабочем пространстве аппарата упругое уплотнительное кольцо

10 комплекта 1 плотно обжимает втулку 8, деформируется, увеличивая размеры в осевом направлении, и обеспечивает плотный контакт торцевых поверхностей рабочих колец комплекта. Рабочее давление аппарата через регулятор статического давления 22 создает давление определенной величины в расширительной емкости 21, действующее через запирающую жидкость на комплект 2 снаружи и на упругое кольцо 10 комплекта

1 изнутри, проникнув в кольцевую канавку

12 металлического кольца 11 через каналы

13 и 14. Перепад давления, действующий на комплект 1, сводится таким образом к минимальной величине, и упругое уплотнительное кольцо 10 работает в допустимых условиях, не выдавливаясь в зазор. Система для запирающей жидкости рабочего комплекта 3 работает аналогично системе комплекта 2, источником давления для расширительной емкости 23 служит емкость 21. Запирающая жидкость одновременно выполняет функцию охлаждающего агента.

Формула изобретения

1, Многоступенчатое торцовое уплотнение вращающегося вала в машинах и аппаратах, работающих под высоким давлением, содержащее рабочие комплекты, включающие антифрикционное кольцо, установленное в камерах между торцовыми поверхностями кольцевых выступов, которыми снабжены вал и охватывающий его корпус, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, рабочие комплекты, начиная со второго, включают в себя втулку, установленную на валу, выполненную с кольцевым выступом со стороны упругого уплотнительного кольца, осевой расточкой с диаметром, большим диаметра вала, и радиальными каналами, и снабжены замкнутой циркуляционной системой для запирающей жидкости, включающей трубопровод и герметичную расширительную емкость, соединенную через регулятор статического давления с источником давления.

2. Многоступенчатое торцовое уплотнение вращающегося вала по п. 1, отличаю щ е е с я тем, что расширительная емкость снабжена охладительной рубашкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Описание полезной модели ФРГ № 1921795, кл. 47f 22/90, 1965.

777298

Юг.1

4 иг.2

Составитель 3. Горжельская

Редактор И. Квачадзе Техред И. Заболотнова Корректор В. Петрова

Заказ 2532/9 Изд. № 569 Тираж 1095 Подписное

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

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2