Способ комбинированного уплотнения вала Советский патент 1993 года по МПК F16J15/40 

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и, в частности, к способам гер- вала роторных машин и может быть использовано в турбинах, насосах и т.п. устройствах.

Цель изобретение - повышение надежности уплотнения вала роторных машин.

Нр чертеже изображена конструктивная сх|ема уплотнения, в которой реализуется предлагаемый способ.

Уплотнение вала содержит корпус 1, в котором на валу 2 размещен радиальный импелЬер 3 динамического уплотнения. В корпусе 1 установлен магнит 4 с полюсными наконечниками 5, удерживающими магнитную жидкость 6 у вала 2, магнитожидкостного ул/ютнения. В корпусе 1 выполнены каналы 7 подвода под давлением дополнительной среды, например газа в полость 8

между динамическим и магнитожидкостным уплотнениями. Герметизируемая среда в виде жидкости находится в полости 9 со стороны динамического уплотнения, а окру- . жающая среда в виде атмосферного воздуха . расположена в полости 10 со стороны маг- нитожидкостного уплотнения. В корпусе 1 выполнены также каналы 11 подачи дополнительной магнитной жидкости к полюсным наконечникам 5.

Способ комбинированного уплотнения вала осуществляется следующим образом.

В стояночном режиме, когда вал 2 заторможен и не вращается, герметизируемая среда из полости 9 не проникает в окружающую среду в полость 10 благодаря магни- тожидкостномууплотнению, образованному между валом 2 и корпусом 1 магнитной жидкостью 6. На режиме вращеVI

ю ел

JO

со

ния вала 2 герметизируемая среда лопатками импеллера 3 отбрасывается из полости 8 между магнитожидкостным и динамическим уплотнениями в полость 9. 8 полости 8 образуется газовая полость, в которую через каналы 7 под давлением подают дополнительную газовую среду. Давление газа в полости 8 повышают до значения больше давления пробоя магнитожидкостного уплотнения, осуществляя его разрушение. При разрушении магнитожидкостного уплотнения магнитную жидкость удерживают в полости с помощью устройств, предотвращающих ее выброс из под полюсных наконечников, или допускают унос ферромагнитной жидкости от полюсных наконечников в окружающую среду.

Для уплотнения с устройствами, предотвращающими выброс магнитной жидкости, на режиме вращения вала осуществляют непрерывную подачу дополнительной среды через канал 7 в полость 8 при давлении разрушения, обеспечивая ее постоянный расход через магнитожидкост- ное уплотнение, при этом магнитная жидкость 6 удерживается в последнем, например, полюсными наконечниками 5 магнита 4. Повышенное давление в полости 8 одновременно повышает герметичность динамического уплотнения, уменьшая утечку уплотняемой среды в паровой фазе. Восстановление магнитожидкостного уплотнения осуществляют на стояночном режиме, уменьшая давление дополнительной среды в полости 8 до значения меньше давления пробоя магнитожидкостного уплотнения. На режиме останова вращения вала 2 изменение давления дополнительной

среды в полости 8 может осуществляться по определенному закону из условия обеспечения оптимальных условий работы магнитожидкостного и динамических уплотнений. Для уплотнения без устройств, предотвращающих выброс магнитной жидкости, разрушение магнитожидкостного уплотнения производят подачей импульса давления дополнительной среды, при котором осуществляется унос магнитной жидкости из-под

полюсных наконечников 5 в окружающую среду, при этом при отсутствии требований по повышению герметичности динамического уплотнения в паровой фазе нет необходимости непрерывной подачи

дополнительной среды в полость 8, Восстановление магнитожидкостного уплотнения в этом случае на стояночном режиме производят при условии снижения давления дополнительной среды до значения меньше

давления пробоя путем подачи дополнительной ферромагнитной жидкости к полюсным наконечникам 5 через каналы 11.

Способ комбинированного уплотнения вала применим для любых типов динамического (радиального, винтового, дискового, эжекторного) и магнитожидкостного (радиального, осевого, многоступенчатого) уплотнений.

Сущность изобретения: уплотняемую жидкую среду удерживают бесконтактным динамическим уплотнением в виде импеллера в режиме вращения вала. Образуют затвор из магнитной жидкости между корпусом и валом в стояночном режиме магнито- жидкостным уплотнением дополнительной газовой среды под давлением. Разгружают магнитожидкостное уплотнение подачей дополнительной среды под давлением, превышающим давление пробоя уплотнения, и восстанавливают его при остановке вала, изменяя давление дополнительной среды до значения меньше давления пробоя уплотнения. Подают дополнительную магнитную жидкость в уплотняемые зазоры уплотнения. В режиме вращения вала производят непрерывную подачу дополнительной среды. Разрушение уплотнения производят подачей импульса давления дополнительной среды. 2 э.п. ф-лы. 1 ил.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что разрушение магнитожидкостного уплотнения производят подачей импульса давления дополнительной среды.