Гидродинамическое уплотнение вращающихся валов Советский патент 1961 года по МПК F16J15/54 

Существующие конструкции уплотнений вращающихся валов в промыиыенных аппаратах высокого давления до настоящего времени по существу ограничиваются вариантом с сальниковым уплотнением. Однако в условиях агрессивных сред очень трудно подобрать трущиеся пары, устойчивые в отношении коррозии, арозии и износа,

С целью устранения указанного затруднения, предлагаемая Koi струкция гидродинамического ун тотнении вращающихся валов нереме(нивающих устройств апнаратов, работающих под дав.пением, нредусматривает создание уплотнения с помощью масла, воды или другой уплотняющей жидкости, подаваемой в кольцевой зазор поднзипника под давлением, превышающим давление в аппарате. На случай падения дав.тсния уплотняюнхей жидкости конструкцией уплотнения нредусмотрен специальный автоматический затвор, предотвращающий нрорыв газов из реактора. Уплотняющая жидкость, протекающая через уплотнение внутрь реактора, собирается в сгтециально ириемной камере и автома1ически удаляется из нее за счет давления в реакторе.

Схема иредлагаемого уплотнения представлена на чертеже. Унл1)гняющую жидкость вводят иод давлением, несколько превыщающим давление в аппарате, через штуцер / в нрие.мную камеру 2. откуда она попадает в зазор между валом 3 и направляющей втулкой 4, являющейся одновременно нижней опорой вала 3. Участок вала 3. заключенный во втулке 4, снабжен винтовыми K,iiiaBi:r..M: (резьбой) 5 в нижней часги лево1о и 6 в верхней части правого направления. Винтовые канавки . и 6 во время вращения вала 3 создают встречный напор уилотняющеи жидкости, препятствующий протеканию ее через зазор между валом и втулкой 4 в аппарат и наружу. Заполняя зазор .между валом 3 и втулкой 4, унлотняюн ая жидкость создает надежное уплотненне, предотвраН1ающее нрорыв газов из аппарата. В случае падения давления унлот№ 139518- 2 -няющей жидкости, система уплотнения снабжена снециальным автоматическим затвором, состоящим из укрепленного на вале 3 тарельчатого клапана 7, притертого к седлу 8, гидравлического цилиндра 9 и пружины 10. Цилиндр У разделен на две полости диафрагмой //. Верхля полость гидравлического цилиндра 9 сообщается с приемной камерой 2 втулки 4 посредством каналов J2 и 13, высверленных в вале 3. Благодаря этому в верхней нолости гидравлического цилиндра 9 поддерживается давление, равное давлению уплотняющей жидкости. В случае падения давления до опасного предела, пружина W, раснравляясь, перемещает вал 3 в осевом направлении вверх до полного закрытия тарельчатого клапана 7; одновременно отключается электродвигатель привода перемещиваюшего устройства. При повышении давления уплотняющей жидкости сжимается пружина 10, вал 3 опускается вниз, клапан 7 открывается и автоматически возобновляется работа переменигвающего устройства.

Так как наличие канавок 5 и 6 не исключает проникновения некоторого количества уплотняющей жидкости внутрь аппарата п наружу, то для ее сбора устроены приемные камеры 13 и 16, нричем ириемная камера /5 оборудована поплавком 17 с игольчатым клананом 18. Пря накоплении жидкости в камере 15 повыщение ее уровня вызывает вснлытие поплавка 17 и клапана 18, при этом внутренним давлением излишек уплотняющей жидкости выводится через трубопровод 19. В камере /5 всегда сохраняется онределенный уровень уилотня ющей жидкости, препятствующей прорыву газов из аппарата через клапан 18. Слив уплотняющей жидкости из камеры 16 осун1,ествляется самотеком через пгтун,ер 20.

Пред м е т и з о б р е т е н и я

1.Гидродинамическое унлотнение вращающихся валов в аппаратах для ведения технологических процессов под давлением, пынолненное в виде вала, имеющего направляюн|ую втулку и винтовые канавки левого и правого направления, отличающееся тем, что, с целью предотвращения прорыва газов из аппарата в случае падения давления уплотняющей жидкости, оно снабжено тарельчатым клананом, укрепленным непосредственно на валу, для открытия которого при осевом неремещеиин вала нод воздействием уплотняющей жидкости вынолнен канал в вале н крепление для вращения вместе с валом гидравлического цилиндра, а для закрытия применена пружина, номеи 1,енная в том же ги.1роцилиндре.

2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем. что, с целью отвода уплотпяющей жидкости в случае ее просачивания, неиосредственно ч аппарате расположена камера, снабженпая поплавковым уровнемером с игольчатым клапаном.