Поворотное уплотнение Советский патент 1988 года по МПК F16J15/44 

Изобретение относится к уплотнениям, преимущественно лабиринтным, в которых происходит предотвращение или сведение к минимуму внутренних утечек рабочего тела или подсосов, например, в поворотных, вращающихся газоотходах большого диаметра.

Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения подсосов или выбросов газа в атмосферу.

На фиг.1 изображено поворотное уплотнение, общий вид, на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Поворотное уплотнение включает в себя торцовую часть газохода 1, который может быть футерован тем или иным способом при транспортировке газа с высокой температурой (от 400 .и выше 1000°С) и на котором перпендикулярно его оси и параллельно одно другому закреплены уплотнительные кольца 2, перекрытые по наружному периметру достаточно плотно П-образными подвижными по оси узла кольцами 3, играющие роль уплотнительных элементов. Внутри П-образных колец 3 на вертикальных плоскостях закреплены бобьпоки 4 в которых установлены направляющие в виде пальцев 5, пропущенные через отверстия, размещенные равномерно по окружности в кольцах 2. Ширину П-об- разного подвижного кольца 3 выбирают из расчета максимального перемещения одной части узла уплотнения по его оси, которое может произойти в период эксплуатации.

Каждое П-образное подвижное кольцо 3 входит внутрь П-образного неподвижного кольца, закрепленного в кольцевом основании 6 переходного патрубка, образуя два узла уплотнения, которые составляют комплекс уплотнения, Между узлами уплотнения обвазуется камера торможения, П-образное неподвижное кольцо образовано одной неподвижной стенкой 7 н другой, регулируемой в процессе наладки, стенкой 8, закрепляемой болтами 9 к кольцевому основанию 6, с которой образует паз по всей длине окружности, В этот паз входит основание самоуплотнякядегося подвижного кольца 10 с закрепленными на нем пальцами 11, равномерна распо ложенными по окружности И несущими пружины 12, воздействующие на подвижное кольцо 10 и стенку 8, разводя их, Пальцы 11 входят в отверстия, расположенные на регулируемой стенке 8,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

На одном из уплотнительных элементов, которыми являются с одной стороны одна из торцовых поверхностей стенок 7 и кольца 10, ас другой - торцовые поверхности подвижного кольца 3, закрепляются дополнительные уплотнения в виде кольцг 13. На фиг.2 кольца 13 закреплены на торцовых плоскостях подвижного кольца 3 и вьтолнены из нетканого материала, имеющего низкий модуль упругости и повышенную пористость, например плетеных колей из асбеста, коалинового войлока, армиро- . ванного термостойкой проволокой или металлическим войлоком. В кольцевом основании 6 между стенками 7 неподвижных уплотнительных элементов (между комплексными уплотнениями) вырезаны окна Р, сообщенные с дренажом и перекрытые кольцевым газоходом 14, закрепленным на кольцевом основании 6 и соединенным с отводящим патрубком -15. Окна а могут быть вьшолнены и между двумя узлами уплотнения в комплексе уплотнения, В случаях, когда нет необходимости в кольцевом газохо- .де 14 с патрубком 15, окна д не прорезают, а две стенки 7-7 заменяют одной. Для удобства монтажа и ремонта кольцевое основание 6 выполнено разъемным, верхняя часть которого крепится на болтах 16 и сортветственно уплотняется, а нижняя приварена к торцу соосно с другим газоходом 17 и у усилена ребрами 18 жесткости, В узлах перемещения, например в отверстиях, расположенных на кольцах 2, в которые вставлены пальцы 5, а также в местах прилегания к этому кольцу 2 П-образного подвижного кольца, 3 установлены уплотнительные кольца 19,

Диаметр кольцевого основания 6 может быть определен из условия требуемой при эксплуатации максимальной несоосности осей газохрдов 1 и 17,

Поворотное уплотнение (фиг,1 и 2) работает следующим образом..

В период когда в газоходе давление ниже атмосферного (Р : Рд , незна- ч тельный объем газов извне может поступать через неплотности, образованные в отверстиях кольца 2, в которых пропущены пальцы 5, и в местах (в меньшей степени) прилегания к нему П-образного подвижного кольца 3, В камере торможения, расположенной между первым и «торым узлами уплотнения, создается разрежение, но в меньшей

JO

fS

20

степени, чем в газоходе 1, поэтому подсосов поступает значительно меньше через второй узел уплотнения. Такое положение наблюдается в случае, когда поворотное уплотнение не снабжено кольцевым газоходом 14 с отводящим патрубком 15, Практически в этом случае отсутствуют теретоки газовд подсосы через уплотнительные узлы, т,е. между стенкой 7 и подвижным П-образ- ным.кольцом 3, а также между этим кольцом 3 и подвижным кольцом 10. Йредотвращению появления перетоков газа способствует применение колец

13, расположенных между уплотнитель- ныьш элементами в обоих узлах уплотнения, а также способности перемещаться самоуплотнякнцему кольцу 10, которое прижимается к П-образному подвижному кольцу 3 с помощью прз жин Т2, расположенных на пальцах 11 и воздействующих на стенку 8 и подвижное кольцо 10, Практически перетоки в пазах, образованных кольцевым осно- 25 ванием -6 и основанием стенки 8, куда входит основание подвижного кольца 10, отсутствуют. Перечисленные места утечек можно полностью Устранить, установив круглые кольцевые уплотнения 19,.вьтолненные из резины, рези- ноасбестового и другого материала, В этом случае перетоки, утечки сводятся к нулю. Подобным образом поворотное у плотнение будет работать, ес,ли в газоходе создано давление, пре- вышакядее атмосферное, т.е, Рр Р, . Работа поворотного уплотнения в режиме, запрещающем любое разубожива- ние транспортируемых газов, заключа- 40 ется в следукнцем. При создании разрежения в газоходах 1 и 17 определенной величины (Pj. iPp) для транспортировки га зов одновременно создается разрежение той же величины и в кольцевом 45 газоходе 14 по патрубку 15j (Рц) соединенному, например, с санитарным газоходом, которьй в свою очередь, например, входит в дымовую трубу.

30

35

0

5

0 5

0

5

5, и в местах прилегания к нему П образного подвижного кольца 3„ В свя-- зи с тем/ что Рд Р, и, з нтывая достаточно большое гидравлическое сопротивление между узлами уплотнения наружного комплекса уплотнения, кои- тактируемого с окрз жающей средой, подсосы в камеру торможения имеются, но очень незначительные по объему, которые через кольцевой газоход 14 и патрубок 13 поступают в дымовую трубу, В этом режиме работы могут возникнуть две аварийные ситуации:

1,В случае увелтгчения давления

в газоходе до атмосферного, т.е, Р. Рд, Здесь в кольцевой газоход 14 и патрубок 15 поступит назиачитель- ньй объем газа с подсосанным возду- хом, предел соотношения которых составит 1}1, которьй также выносится в дьмовую трубу, но выбивание газа в атмосферу цеха исключается,

2.Если в газоходе на некоторое время создано давление, превышающее атмосферное, т.е, Р . Р , то в коль- ценой газоход могут поступить газы в незначительном объеме и меньше расчетного; удаляемого из данной сис темы отвода газов в дымовзто трубу. Концентрация газа в кольцевом газоходе 14 будет изменяться. Так как . лР , то соответствзтощие объемы возду ха будут поступать в кольцевой газо ход 14 однако выбивание газов через нар жный комплекс уплотнения, пр-имь - кающий : атмосферной среде j в нее не произойдет. Подобным ке обрезом рабс тает поворотное уплотнение 1три тран™ спортировке газа под давлением, когда Pj. Р, ь- Рд8 т,е, когда з кольцевом. зоходе 14 создается незначительное разрежение (Р, 6 PQ) .-. В резу5.гьтате здесь также гарантг-Фуется прйдствра- щение выбиван51я транспортируемого за по газоходу в атмосферу цеха

Если во врег-ш работы ось газохода сместится относительно оси газохода

Обычно бывает достаточно разрежения, сп 17, то.подвижное П-обргзное кольце

создаваемого дьгмовой трубой, В этом случае Р Р и практически перетоки между узлами уплотнения отсутствуют, т.е, отсутствуют между стенкой 7 и подвижным П-образным кольцом, а также между этим кольцом 3 и подвижным кольцом 10 и, кроме того, через неплотности, образованные к отверстиях кольца 2,, 3 которых пропущены пальцы

55

его горизонтальная плоскость в одн случае переместится к плоскости кольцевого оеновання .б,, а s другом (противоположном) займет папожение ближе к торцовой части газохода t, однако общая г лоцадъ перекрытия уп лотнительньгх злементов останется постоянной, поэтому такое перемеще на утечки, переток либо полную ге

5

его горизонтальная плоскость в одном случае переместится к плоскости кольцевого оеновання .б,, а s другом (противоположном) займет папожение ближе к торцовой части газохода t, однако общая г лоцадъ перекрытия уп- лотнительньгх злементов останется постоянной, поэтому такое перемещекне на утечки, переток либо полную

метизацию никак не отразится. Такое же положение наблюдается при перемещении в осевом направлении одной части газохода относительно другой, т.е. 1 относительно 17, в этом случае ли16

Фа «Л

бо кольцо 2 в отверстиях перемещается по пальцам 5 в ту или иную сторону, либо пальцы 5 перемещаются в отвер- стиях колец 2, что никак не отражается на работу элементов уплотнения.

Фие.2