F 16 J l5 / 34 (22) Заявлено 09; 10.78 (21) 2559101 / 25-08 з приєднанням заявки Мо
В. П. Черних (71) Заявник (54) торцевих ущільнень ВРЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА.
В апараті, РАВОТАЮЩІХ ПІД ТИСКОМ
Винахід відноситься до області ущільнювальної техніки і може бути використано в хімічних апаратах. що працюють під тиском.
Відомо торцеве ущільнення вала відцентрового насоса, що включає по два комплекти робочих елементів, встановлених в сполучених між собою камерах для замикаючої і. одночасно охолоджувальної і змазує рідини, розміщених по обидва боки робочого колеса насоса. Охолоджуюча рідина, пройшовши через одну пару комплектів, подається через канал, передбачений в валу, на дру- 15 гую сторону робочого колеса насоса до другої пари комплектів робочих елементів (1).
Це ущільнення не забезпечує надійної герметизації налу при ра- 20 боті з високотемпературними середовищами під високим тиском.
Мета винаходу вЂ. створити торцеве ущільнення обертового налу в апаратах, що працюють під тиском і при високих температурах, яке забезпечить надійну герметизацію вала протягом тривалого часу.
Це досягається тим, що на валу між суміжними камерами, і яких ЗО
2 розміщені комплекти робочих елементів встановлено розділову кільце, всередині валу виконані сполучені центральний і кільцевої канали, з'єднані радіальними отворами відповідно з різними камерами, при цьому внутрішня порожнину попереднього комплекту повідомлена за допомогою даних каналів з зовнішньою стороною подальшого комплекту, утворюючи петлеподібну систему циркуляції охолоджуючої
рідини через вал і комплекти робочих елементів. Камера першого ком: плекту відокремлена від робочого простору апарату антифрикційним углеграфітоним кільцем.
На кресленні схематично зображено торцеве ущільнення валу в подовжньому розрізі. Ущільнення містить комплекти 1 н 2 робочих елементів, що складаються кожний з антифрикційного кільця 3, металевого кільця 4 ковзання і пружного кільця 5 конічної форми. Металеве кільце 4 комплекти
1 має на внутрішній поверхні кільцеву канавку 6, відкриту в сто рону вала 7. Вал 7, на якому встановлені комплекти 1 і 2 робочих еле, ментів, виконаний ступенчатнм і ðàñ702205 покладено в корпусі 8, який теж має ступінчасту форму. Кожен комплект робочих елементів розташований в камері між торцевою поверхнею щаблі валу і торцевої поверхнею ступені корпусу (комплект 1 укладений в камеру 9, а комплект 2 †"в камеру
10). Камера 9 і 10 розділені кільцем
11, яке представляє собою циліндричну втулку з антифрикційного матеріалу, що має по зовнішньому діаметру кільцеву канавку 12 для бандажа. Кільце 11 встановлено на валу 7 в кільцевої виточки по ковзної посадці і закріплено бандажем.
У корпусі 8 кільце 11 встановлено по ковзної посадці. Вал 7 має центральний канал 13 і концентрично центральному кільцевої канал 14, що доведені в нижній частині вала. B валу 7 виконані радіальні отвори 15, пові (ающіе центральний канал 13 з камерою 10: комплекту 2 рараЧочіх елементів, радіальні отвори 16, повідомляють кільцевої канал 14 з камерою 10 комплекту 2 робочих елементів, і радіальнке від- 25 верстия 17, повідомляють кільцеву канавку 6 металевого кільця 4 ковзання з кільцевим каналом 14. У
-корпусі 8 виконані канали 18 і 19 для подачі і відведення замикаючої жид- 30 кістки до зовнішньої частини комплекту 1 робочих елементів, канал 20 для подачі охолоджуючої рідини (під тиском, меншим тиску замикаючої рідини до комплекту 1 і канал 21 для відведення 35 охолоджуючої рідини ІЕ камери 10 комплекту 2. Камера 9 для замикаючої рідини відокремлена від рабочегб прбстранства 22 апарату антифрикційним кільцем 23 ковзання ІЕ углеграфіта, 4О складовим додатковий щабель герметизації, кільце 23 прилягає одним торцем до відповідної ступені вала 7, а іншим торцем †"до ступеня корпусу 8. антифрикційні кільце 23 встановлено на валу 7 по як- .45 зящей посадці. Верхній кінець вала 7 подпружинен циліндричної пружиною, що дозволяє валу переміщатися в осьовому напрямку. Металеве кільце 4 комплекти 1 забезпечено ребрами 24 по зовнішній поверхні.
Працює торцеве ущільнення наступним, чином.
При виникненні робочого тиску в апараті вал 7 перемішати 55 в сто1 ену підтискання "комплектів 1, 2 робочих елементів, при цьому величина: переміщення вала обмежена за допомогою антифрикционного кільця 23. Робочі елементи 3, 4, 5, встановле- 6О ні між відповідними торцовимй поверхнями вала 7 і корпуса 8 без закріплення, мають воеможность самовстановлюється по робочих поверхонь і автоматично Самоущільнюючий. Охолодження комплектів робочих елементів ущільнення та кінця вала 7, який знаходиться під дією високої температу и робочого середовища в апараті, здійснюється наступним чином. Через канал 18 в камеру 9 подають замикає охолоджену рідину під тиском, що дорівнює або трохи менше робочого тиску в апараті, яка охолоджує комплект
1 робочих елементів зовні, циркуляції рідини сприяють ребра 24 металевого кільця 4 ковзання.
Через канал 20 подають в камеру 10 нижче кільця 11 охолоджуючу рідину під тиском, меншим тиску замикаючої рідини, яка охолоджує антифрикційне кільце ковзання, перетікає через радіальний отвір
16 в кільцевої канал 14 вала 7, охолоджує комплект 1 зсередини і кінець вала 7 і одночасно забирає з собою продукти зносу робочих елементів ущільнення. Потім охолоджуюча рідина виходить через центральний канал 13 вала 7 і радіальний отвір
15 в камеру 10, охолоджуючи зовні комплект 2 робочих .елементов і виводиться назовні через канал 21. Як охолоджувальної рідини в такому торцевому ущільненні можна іспольеовать воду з водопровідної мережі. Антифрикційне вуглеграфітові кільце 23, призначене для герметизації камери
9, одночасно сприймає осьове зусилля вала і захищає комплект 1 від впливу агресивного середовища, що знаходиться при високих температурах.
1. Торцеве ущільнення крутного. ся вала в апаратах, що працюють під тиском, що включає комплекти рабочйх елементів, встановлених послідовно в камерах між торцевими поверхнями кільцевих уступів вала і корпуса апарату, про т л ич а ю щ е е з я тим, що, з метою підвищення надійності роботи і довговічності в умовах агресивних середовищ і високих температур, між камерою першого комплекту робочих елементів і робочим простором апарату розміщено антифрикційне кільце, між комплектами на валу встановлено розділову кільце, в валу виконані осьової і кін ентрічний йому кільцевої канали, повідомлені один з одним на ділянці вала, розташованому в робочому просторі апарата, а кожен ие ііх повідомлений з однією з камер, розташованих по обидві сторони розділового кільця.
2. Ущільнення по п.l, про т л ич а ю щ е е з я тим, що разделітель- ве кільце встановлено на валу з
Укладач В йношко
Тираж +1139 Передплатна
ПНІІПІ Державного комітету СРСР у справах винаходів і відкриттів
113035 Москва Ж-35 Раушской наб. буд. 4 5
Філія Патент, м ужгород, вул. Проектна, 4
Закas 7566/36 воеможностью обертання і осьового переміщення з валом.
3. Ущільнення по пп.1 і 2, про тл і ч а ю щ е е з я тим, що в валу виконані радіальні отвори в зоні розташування першого комплекту, повідомлені з кільцевих каналом.
4. Ущільнення по пп. 1-3, про т л і ч а ю щ е е з я тим, що вал підпружні нен з можливістю переміщення в осі вом напрямку.
Джерела інформації, 5, прийняті до уваги під час експертизи 1. Патент ФРН Р 1.921.795 кл. 47 f, 22/80, 1960 °