ИМПЕЛЛЕРНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Российский патент 2004 года по МПК F16J15/42 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации высокоскоростных роторов турбоагрегатов.

Известно импеллерное уплотнение с лопатками, закрытыми по наружному диаметру козырьком, состоящее из установленного на вал вращающегося импеллера, козырька и кольцевой неподвижной камеры. Козырек снижает потребляемую импеллером мощность и момент трения жидкости по наружному диаметру. При вращении импеллера, снабженного лопатками, жидкость, находящаяся в камере, увлекается во вращение. В результате этого на нее действует радиально направленные силы инерции вращения, создающие некоторое противодавление р₀. Силы инерции препятствуют течению жидкости по направлению к оси вращения и, следовательно, вытеканию ее наружу [1].

Указанное импеллерное уплотнение имеет существенный недостаток, проявляющийся в недостаточной эффективности динамического уплотнения в условиях стоянки и пуска-останова вала.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении герметичности импеллерного уплотнения при невращающемся роторе и в условиях пуска-останова роторной машины за счет того, что на импеллер установлена эластичная неравножесткая цилиндрическая втулка с уплотняющим выступом на внутренней поверхности, закрепленная на наружном диаметре с помощью кольца и винтов.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен главный вид импеллерного уплотнения при невращающемся роторе, на фиг.2 - разрез А-А при невращающемся роторе, на фиг.3 - разрез А-А при вращающемся роторе.

Импеллерное уплотнение состоит из динамического уплотнения (закрытый импеллер с лопатками и козырьком) 1 и эластичной неравножесткой цилиндрической втулки 2 по наружному диаметру импеллера, кольца крепления 3 и винта 4. В исходном положении незакрепленный край эластичной втулки 2 опирается выступом на неподвижный элемент корпуса 5, способствуя герметичности при не вращающемся роторе и в момент пуска-останова.

Устройство работает следующим образом. При неподвижном и медленно вращающемся роторе уплотняемый материал полости Б своим избыточным давлением воздействует на эластичную втулку 2, создавая необходимое для герметизации контактное давление.

При превышении определенной частоты вращения вала незакрепленный край эластичной втулки 2 под действием центробежных сил отрывается от корпуса и в работу включается динамическое уплотнение 1. Момент разгерметизации эластичной втулки соответствует началу эффективной работы импеллера.

В момент торможения, при снижении частоты вращения вала ниже предельной, эластичная втулка 2 приходит в исходное состояние, создавая необходимое для герметизации контактное давление.

Таким образом, предлагаемая конструкция уплотнения позволяет улучшить технические показатели и надежность уплотняемого узла.

Источники информации

1. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник/Под ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1994.

2. Авторское свидетельство СССР № 1622688, кл. F 16 J 15/42, 1988 (прототип 1).

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов роторных машин. Импеллерное уплотнение состоит из динамического уплотнения и эластичной неравножесткой цилиндрической втулки по наружному диаметру импеллера, кольца крепления и винта. В исходном положении незакрепленный край эластичной втулки опирается выступом на неподвижный элемент корпуса, способствуя герметичности при не вращающемся роторе и в момент пуска-останова. Данное устройство позволяет обеспечить герметичность при невращающемся роторе и в условиях "пуска-останова" роторной машины, уменьшить утечки через уплотнительный узел машины. 3 ил.

Импеллерное уплотнение, содержащее корпус, импеллер с козырьком, отличающееся тем, что на импеллер установлена эластичная неравножесткая цилиндрическая втулка с уплотняющим выступом на внутренней поверхности, закрепленная на наружном диаметре с помощью кольца и винтов.