щелевое уплотнение

Формула изобретения

Щелевое уплотнение многоступенчатого центробежного насоса, соединенное с областью высокого давления и содержащее втулку, в которой выполнены радиальные, или наклоненные в сторону, противоположную вращению отверстия, и охватывающую вал, отличающееся тем, что область высокого давления за центробежным колесом последующей ступени соединена каналами и радиальными отверстиями, выполненными в его ступице, а во втулке имеется кольцевая приемная камера, ребра и полости с отверстиями, связанными с дросселирующей щелью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и других агрегатах для уплотнения вращающихся валов. Наиболее целесообразно использовать в качестве уплотнений многоступенчатых центробежных насосов.

Известны щелевые уплотнения вращающихся валов, в которых для повышения надежности за счет увеличения динамической устойчивости вала применяются сотовые и лунковые уплотнения (см., например, Марцинковский В.А., Ворона П. Н. Насосы атомных электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 256 с.: ил. ). Недостатком таких технических решений является сложность изготовления и невысокая степень повышения статического давления в дросселирующей щели.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является щелевое уплотнение (А.С. СССР 1521972, F 16 J 15/44), у которого во втулке имеется кольцевая канавка и выполнены сквозные отверстия, соединяющие область высокого давления и дросселирующую щель. Недостаток - низкая степень повышения статического давления.

Цель изобретения - увеличение надежности и снижение вибрации за счет увеличения динамической устойчивости вала.

Эта цель достигается тем, что рабочая среда подается из полости насоса, находящейся за последующей ступенью, через специально выполненные отверстия и каналы в ступице рабочего колеса, поступает во втулку, снабженную кольцевой проточкой, ребрами, раскручивающими поток, и отверстиями, и попадает в дросселирующую щель уплотнения.

Предлагаемое изобретение характеризуется следующими новыми признаками:

- подача рабочей воды в щелевое уплотнение осуществляется из полости насоса последующей ступени, в которой имеется зона более высокого давления;

- в камере втулки щелевого уплотнения установлены ребра, раскручивающие поток жидкости и способствующие повышению статического давления.

В результате наличия этих признаков щелевое уплотнение приобретает новое свойство - оно является дополнительной опорой вала из-за значительного повышения динамической устойчивости.

Таким образом, новая совокупность признаков предлагаемого технического решения и новое свойство позволяют утверждать, что устройство отвечает признаку "существенные отличия".

На фиг.1 схематично представлена конструкция уплотнения.

На фиг.2 - разрез А - А на фиг.1.

Щелевое уплотнение содержит втулку 1, в которой имеется кольцевая проточка 2, спрямляющие ребра 3, камеры 4 и 5 и отверстия 6 и 7, размещенные по обеим сторонам уплотнения и служащие для подвода рабочей жидкости в дросселирующую щель 8, охватывающую ступицу рабочего колеса 9 с выполненными в ней входными и выходными отверстиями 10 и 11, каналами 12 для подвода жидкости к уплотнению.

Щелевое уплотнение работает следующим образом.

За рабочим колесом 9 последующей ступени насоса имеется повышенное давление относительно дросселирующей щели 8. Рабочая среда из области повышенного давления через входные отверстия 10 поступает по каналам 12 и отверстиям 11 в кольцевую проточку 2 и кольцевое пространство с ребрами 3, служащими для раскручивания потока. Это приводит к дополнительному повышению статического давления в дросселирующей щели. Далее, раскрученный поток с высоким давлением из расположенных по обеим сторонам камер 4 и 5 поступает в отверстия 6 и 7, которые выполняются радиальными или направленными в сторону, противоположную вращению. Это приводит к повышению статического давления в дросселирующей щели 8, размещенной между ступицей рабочего колеса 9 и уплотнительной втулкой 1.

Таким образом, предлагаемое щелевое уплотнение обеспечивает повышение надежности конструкции за счет увеличения динамической устойчивости вала, обусловленной подачей жидкости с повышенным давлением в рабочий зазор уплотнения.