Лабиринтное уплотнение Советский патент 1981 года по МПК F16J15/44 

(54) ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнитель|Ной технике, в частности к ступенчатым лабиринтным уплотнениям. Наиболее близким к предлагаемому яв ляется лабиринтное уплотнение, представляющее собой совокупность последовательно усгановленнык в корпусе кольцевых дисков (гребней) .внутренние кромки которых поочередно с валом или выступом на валу образуют лабиринтные щели l J. Недостатком этого уплотнения является большая утечка среды, т.е. низкая гер метичность. Цель изобретения - повышение герметичности уплотнения. Для достижения этой цели у основания широкого гребня с обеих сторон вплоокости, перпендикулярной образующим поверхности вала и гребня, прикреплены турбулизируюшие. лопатки, которые при v вращении вала интенсивно перемешивают среду, находящуюся в камерах уплотнения. При этом отношение ширины турбулнзируКШШХ лопаток к расстоянию между смежныМИ кольцевыми дисками принято в пределах 0,4-0,5, а отношение высоты турбули зирующих лопаток к высоте гребня, npiw мыкающего к выступу корпуса - в пределах О,8-О,9. Кроме того, в турбулизирующих лопатках выполнены отверстия, отношения диаметра которых к их ширине принято в пределах 0,4-0,5.На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая конструкция уплотнения; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Уплотнение состоит из корпуса 1, на котором предусмотрены выступы 2. Внут ренняя поверхность корпуса 1 и торец выступа 2 образуют с кольцевыми дисками (гребн51ми) 3 и 4, установленными на валу 5, лабиринтные щели. У основания широкого кольцевого диска 4 (фиг. 2) с обеих сторон в плоскости, перпендикулярной образующим поверхности вала и гребня, прикреплены турбу- . лизирующие лопатки 6, которые вращаются вместе с валом 5. 1- нОота уплотнения п.чк.почается ь с:ле- дую1нем. Пар поступаюнган (стролко F) к первом с-ужсиию, образованному выступом 2 и гребнем 3, установленным на валу 5. По сле расширения пара в этом сужении да пение его падает, а скорость растет. Попадая в камеру, образованную гребиями 3 и 4, валом S и корпусом 1, скорость интенсивно гасится. Ее гашение сопровождается интенсивным вихреобразованием, что ведет к росту коэффициента гидравгпиеского сопротивления, т.е. к снижению ;/течки. Из камеры уплотнения сре да поступает к сужению, образованному корпусом 1 и широким кольцевым диском 4, ее скорость снова возрастает, а при попадании в следующую камеру гасится, и далее процесс повторяется. Поскольку э камерах вращаются турбулизирующие по- патки 6, паровой поток интенсивно пере- Моипшается, что приводит к образованию дополнительных вихрей, а следовательно, к росту коэффициента гидравлического сопротивления и к снижению утечки. Опыты показывают, что на перегретом паре, лопатки 6 неэффективны, на влажном паре их эффективность заметно повышается 14 снижение утечки достигает 15-20%. Это происходит благодаря тому, что жидкая фаза тяжелее паровой в 800-1ООО ра по этой причине лопатки 6 отбрася 1вают ее в самых различных направлениях, в то числе и против основного потока. В предлагаемой конструкцци уплотнени должны соблюдаться соотношения 0,4 f 0,5 и - 0,8 -. 0,9, где S - ш.-рина турбулизируюших лопаток t - расстояние между смежными кольцевыми дисками, (шаг уплотнения); V - высота стабилизирующихлопаток; И - высота гребня, примыкающего к выступу корпуса (высота узкого гребня). Повысить эффективность турбулизи(эующих лопаток 6 (фиг. 2) можно путем вы04 полнення ;; чг.х а- ..гному /ijnici--Miiriyiamf y DTDOpCTHKJ 7. При Г-)ТПМ ЛОЛЖН) СоПлК) соо|но1пеиие -f-- 0,4 - 0,5, где 3 - диаметр дросселирующих отверстий;6 - ширина турбулизирующих лопаток. Расположение дросселирующего отверстия 7 может быть выбрано произвольно. Как показывают опыты, в этом случае сниже-i ние утечки составит 20-22%. Количество турбулизирующих лопаток необходимо выбирать в пределах 4-6, как с дросселирующим отверстием, так и без него.,Предложенная конструкция уплотнения обеспечивает снижение утечки на i 5-22%, габариты ее при этом остаются такими, как и у известного уплотнения. Формула изобретения 1.Лабиринтное уплотнение, выполненное в виде последовательно установленных на валу кольцевых дисков, кромки которых поочередно с корпусом и выступами KOI пуса образуют лабиринтные щели, отличающееся тем, что, с целью: повышения герметичности уплотнения, гребни, примыкающие к корпусу, снабжены турбулизнрующими лопатками, размещенta iMH в плоскости оси вала, при этом отноBteHHe ширины турбулизирующих лопаток к |расстояншо между смежными кольцевыми дисками принято в пределах 0,4-О,5, а отношение высоты турбулизирующих лопаток к высоте гребня, примыкающего к выступу корпуса в пределах 0,8-0,9. 2.Уплотнение по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в турбулизирующих лопатках выполнены отверстия, отношение диаметра которых к их ширине принято в пределах 0,4-0,5. Источники информации, принятые во вним.ание при экспертизе 1. Щегляев А. В. Паровые турбины.М., Энергия, 1967, с. 155, рис. 6.13.

7///

ВиЗ А

.2.