Двухступенчатое торцовое уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/34 

(54) ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

1

Изобретение относится к уплотнительной технике.

Известны двухступенчатые торцовые уплотнения, обе ступени которых размещены на гильзе вала, образующей с корпусом уплотнения затворную полость, в которой расположен импеллер, обеспечивающий циркуляцию, жидкости 1.

Недостатком их является низкая работоспособность из-за наличия застойных зон.

Цель изобретения - повыщение ресур- ,Q са уплотнения.

С этой целью в зоне основного уплотнения выполнен дополнительный контур принудительной циркуляции затворной и охлаждающей жидкости, включающий полости, образованные наружной поверхностью 15 вала и проточкой на внутренней поверхности гильзы, и два ряда радиальных каналов разной длины, выполненных по концам указанной полости, причем один ряд каналов расположен в зоне основного уплотне- 2о ния, а другой - в зоне вспомогательного уплотнения.

На фиг. 1 показано двухступенчатое торцовое уплотнение, общий вид в разрезе; на

фиг. 2 - возможный вариант исполнения вращающегося кольца 2 с лопатками.

Двухступенчатое торцовое уплотнение состоит из двух последовательно установленных на несущей гильзе 1 торцовых уплотнений. Основное уплотнение, состоящее из вращающегося кольца 2 и неподвижного кольца 3, размещено в корпусе 4. Вспомогательное уплотнение, состоящее из вращающегося кольца 5 и неподвижного кольца 6, размещено в корпусе 7. В затворной полости 8, соединенной каналами 9 и 10 с выносным бачком 11, расположен импеллер 12. В корпусе 4 находится лабиринтуплотнение 13. Основное уплотнение контактирует с уплотняемым продуктом и работает под давлением, равным давлению в сальниковой камере насоса. Вспомогательное уплотнение работает под давлением затворной и охлаждающей жидкости, циркулирующей в замкнутом объеме по каналам 9 и 10, через полост.ь 8 и выносной бачок 11, в котором размещен охлаждающий змеевик 14, вследствие чего обеспечивается отвод фрикционного тепла с основной пары трения, состоящей из колец 2 и 3, и вспомогательной пары трения, со тоящей из колец 5 и 6. Вспомогательное уплотнение рассчитано на то же удельное давление, что и основное с целью предотвращения выброса уплотняемого продукта в атмосфере в случае выхода из строя основного уплотнения. Через канал 15 в корпусе 4, соединенные с напорной спиралью насоса, по полости 16, образованной основным уплотнением, корпусом 4 и лабиринтным уплотнением 13, циркулирует в небольших количествах перекачиваемая насосом жидкость под более высоким, давлением, чем давление уплотняемого продукта, для частичного отвода фрикционного тепла от пары трения основного уплотнения. Вентиль 17 служит для-выпуска испаривщейся уплотняемой жидкости в ресивер. Уровень циркулирующей затворной и охлаждающей жидкости контролируется через смотровое стекло 18. Работа двухступенчатого торцового уплотнения осуществляется следующим образом. При вращении вала 19 импеллер 12 создает перепад давления, за счет которого основная часть затворной И охлаждающей жидкости циркулирует по контуру А, образованному полостью 8, выносным бачком 11 и каналами 9 и 10. Другая часть затворной и охлаждающей жидкости, отбираемая от основного потока контура А, под действием возникающей при вращении вала центробежной силы, проходит па дополнительному контуру В в направлении от пары трения основного уплотнения к вспомога тельному и возвращается в контур А. Контур В состоит из образованной валом 19 и проточкой на внутренней поверхности гильзы 1 полости 20 и двух рядов каналов 21 и 22 по концам этой проточки. Наличие дополнительного контура принудительной циркуляции затворной и охлаждающей жидкости в зоне трения основного уплотнения обеспечивает удаление испаривщейся утечки, смыв продуктов износа, эффективное охлаждение пары трения основного уплотнения, что уменьщает расход электроэнергии и увеличивает надежность и долговечность торцового уплотнения. Формула изобретения 1.Двухступенчатое торцовое уплотнение, преимущественно для сжиженных газов, обе ступени которого размещены на гильзе вала, образующей с корпусом уплотнения затворную полость, сообщенную с источником затворной и охлаждающей жиДкости, при этом уплотнение имеет средство для циркуляции жидкости в затвориой полости, отличающееся тем, что, с целью повыщения ресурса уплотнения, в зоне основного уплотнения выполнен дополнительный контур принудительной циркуляции затворной и охлаждающей жидкости. 2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный контур выполнен в виде полости между валом и проточкой на внутренней поверхности гильзы вала, сообщающейся с затворной полостью двумя рядами радиальных каналов, один из которых выполнен в зоне вспомогательного уплотнения, а другой - в зонеосновного уплотнения. 3.Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что длина радиальных каналов, расположенных в зоне вспомогательного уплотнения; выполнена больщей, чем длина каналов другого ряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 2824759, кл. 277-15, 1958.