Бесконтактное уплотнительное устройство

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к бесконтактным уплотнительным устройствам импеллерного типа вращающихся валов гидромашин.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в диске гидродинамического уплотнения сквозные цилиндрические отверстия выполнены с переходом от торца ступицы гладкой стороны к периферии лопаточной с целью повышения эффективности охлаждения жидкости в рабочей полости гидродинамического уплотнения.

Применение данного изобретения в технике позволит более эффективно использовать высокооборотные турбонасосные агрегаты для перекачивания низкокипящих жидкостей.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к бесконтактным уплотнительным устройствам импеллерного типа вращающихся валов гидромашин.

Известно бесконтактное уплотнительное устройство [1], которое содержит вал, корпус и импеллер открытого типа, герметично закрепленный на валу и размещенный в проточке корпуса, в диске которого выполнены сквозные цилиндрические отверстия, диаметры и расположение которых на диске импеллера циклически переменны в окружном направлении.

Недостатком уплотнения является наличие утечек в виде паровой фазы.

Полезная модель направлена на устранение утечек в виде паровой фазы.

Это достигается тем, что в диске бесконтактного уплотнительного устройства выполнены сквозные цилиндрические отверстия с переходом от торца ступицы гладкой стороны к периферии лопаточной, для сообщения рабочей полости машины с лопаточной стороной импеллера.

На фиг.1 представлено бесконтактное уплотнительное устройство.

Бесконтактное уплотнительное устройство состоит из вала 1, корпуса 2 с кольцевой проточкой 3. В проточке 3 с зазорами (осевыми и радиальными) размещен импеллер 4 открытого типа, на диске 5 которого выполнены радиальные лопатки 6. В диске 5 выполнены сквозные цилиндрические отверстия 7 с переходом от торца ступицы 8 гладкой стороны к периферии лопаточной 9.

Устройство работает следующим образом:

При вращении вала 1 рабочая жидкость между импеллером 4 и проточкой 3 корпуса 2 находится в сложном турбулентном движении с наличием вихрей, отрывных течений, зон возможной кавитации и наличием участков

газожидкостной фазы. Рабочая жидкость, протекая через цилиндрические отверстия 7 в диске 5, выполненных с переходом от торца ступицы гладкой стороны к периферии лопаточной, закручивается и выходит в проточку корпуса 3, что приводит к соударению струй при вращении импеллера 4, к дополнительному вихреобразованию, турбулизации и повышает гидравлическое сопротивление тракта. Температура жидкости с гладкой стороны имеет более низкую температуру чем с лопаточной, поэтому дополнительный расход позволяет снизить температуру и предотвратить закипание жидкости в рабочей полости гидродинамического уплотнения. За счет того, что цилиндрические отверстия 7 выполнены с переходом от торца ступицы гладкой стороны к периферии лопаточной, достигается перетекание жидкости, имеющей наиболее низкую температуру к наиболее теплонапряженному участку. В результате происходит улучшение отвода тепла из рабочей полости гидродинамического уплотнения и снижение температуры жидкости на 8%. На фиг.2 представлена зависимость температуры жидкости в полости гидродинамического уплотнения от скорости вращения диска для существующего гидродинамического уплотнения и для предлагаемой модели.

Применение данного устройства в машиностроении позволит более эффективно использовать возможности бесконтактных гидродинамических уплотнений при перекачивании низкокипящих жидкостей.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент на изобретение RU 2052699 С1. Бесконтактное уплотнительное устройство /Голубев Г.А., Добрынин А.Н., Маркина Е.В., Страмнов Ю.С. 20.01.1996. Бюл. №2.

Бесконтактное уплотнительное устройство, включающее вал, корпус и импеллер открытого типа, герметично закрепленный на валу и размещенный в проточке корпуса, в диске которого выполнены сквозные цилиндрические отверстия, отличающееся тем, что цилиндрические отверстия выполнены с переходом от торца ступицы гладкой стороны диска к периферии лопаточной.