Уплотнение вала центробежного насоса

 

Изобретение м.б. использовано в центробежных насосах, снабженных гидродинамическими и стояночными уплотнениями (СУ). Цель изобретения - по вышение надежности уплотнения вала путем упрощения конструкции, СУ включает вращающееся и невращающееся контактные кольца (КК) 1 и 2. Гидро- .динамическое уплотнение включает вспомогательные лопасти 6, установленные между рабочим колесом 7 и. СУ. Лопасти 6 и КК 1 соединены между собой и установлены на валу 3 с возможностью осевого перемещения. КК 1 поджато к КК 2, установленному в корпусе 4 насоса. Уплотнение вала является саморегулирующимся и герметичным независимо от скорости вращения вала , т.к. жидкостное кольцо, служащее для обеспечения уплотнения, может поддерживаться и при низких скоростях вращения вала. Так как СУ размыкается гидродинамически, отпадает необходимость в использовании отдельного механического привода для размыкания КК и 2. 2 ил. /в а (О СО оо ч1 со ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!! 4 F 04 D 29/10

ЩЩ A 14 --1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

g!!q;111,Т> . ., 1

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r!O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3612251/25-06 (22) 21 .Об. 83 (31) 822245

:.(32) 22.06,82 (33) ЕI (46) 29.02.88. Бюл. № 8 (71) Оутокумпу Ой (Fj) (72) Паули Ааро Папани Койстинен (РТ) (53) 621.671 (088.8) (56) Заявка Великобритании № 2078877, кл. Г2В, опублик. 1982.

Патент США ¹ 306880! кл. 415-109, опублик. 1962.

Патент Фракции № 1326400, кл. Г 05 С, опублик. 1963.

Патент Великобритании № 789671, кл. 122(5)В, опублик. !958. (54) УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА ЦЕНТРОБЕЖНОГО

НАСОСА (57) Изобретение м.б. использовано в центробежных насосах, снабженных гидродинамическими и стояночными уплот„„SU „„1378791 A 3 нениями (СУ) . Цель изобретения — повышение надежности уплотнения вала путем упрощения конструкции. СУ включает вращающееся и невращающееся контактные кольца (КК) 1 и 2. Гидро,динамическое уплотнение включает вспомогательные лопасти 6, установленные между рабочим колесом 7 и, СУ.

Лопасти б и KK 1 соединены между собой и установлены на валу 3 с возможностью осевого перемещения. КК 1 поджато к КК 2, установленному в корпусе 4 насоса. Уплотнение вала является саморегулирующимся и герметичным независимо от скорости вращения вала, т.к. жидкостное кольцо, служащее для обеспечения уплотнения, может поддерживаться и при низких скоростях вращения вала. Так как СУ размыкается гидродинамически, отпадает необходимость в использовании отдель1 ного механического привода для размыкания КК 1 и 2 ° 2 ил.

1378791

При передаче вращения вспомогательным лопастям 6 и кольцу 1 от вала 3 при помощи шлицевого соединения

9 между валом 3 и элементом 8 уста-. навливается дополнительное механическое эластичное уплотнение 10 (фиг.1). 45

При передаче вращения вспомогательным лопастям 6 и кольцу 1 от вала 3 при помощи сильфона 11 дополнительное уплотнение не требуется, т.к. сильфон 11 сам выполняет е1>о функции (фиг.2).

Вспомогательные лопасти 6 установлены с зазором 12 относительно стенки 13 корпуса 4, перпендикулярной валу 3, с зазорам 14 относительно стенки 15 корпуса 4 и с зазором 16 относительно колеса 7. Корпус насоса снабжен входным и выходным патрубками 17, 18, 40

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных насосах, снабженных гидродинамическими и стояночными уплот- 5 нениями.

Цель изобретения — повышение надежности путем упрощения конструкции.

На фиг.1изображено уплотнениевала центробежного насоса с передачейвраще-. ния вспомогательнымлопастям ивращающемуся контактномукольцу отвала припомощи шлицевого соединения, продольный раз- 5 рез, на фиг.2 - то же, с передачей вращения вспомогательным лопастям и вр ащающему ся ко нтак т ному кольцу о т вала при помощи сильфона.

Уплотнение вала центробежного на- 20 соса содержит стояночное. уплотнение, включающее вращающееся и невращающееся контактные кольца 1, 2, первое из которых установлено на валу 3 насоса, а второе — в корпусе 4 насоса, при 25 этом кольцо 1 установлено с возможностью осевого перемещения и поджато к другому кольцу 2 нагружающим средством — пружиной 5, и гидродинамическое уплотнение, включающее вспомога- 30 тельные лопасти 6, установленные на валу З.насоса между рабочим колесом

7 насоса и стояночным уплотнением.

Вспомогательные лопасти 6 и вращающееся кольцо 1 соединены между собой соединительным элементом 8 и установлены на валу 3 с возможностью .осевого геремещения.

Уплотнение вала центробежного насоса работает следующим образом.

Когда насос находится в состоянии покоя, давление внутри корпуса 4 и в том числе в зазорах 12, 14 соответ- . ствует давлению во входном патрубке

17. В этом случае пружина 5, охватывающая вал 3 насоса, прижимает контактное кольцо 1 к кольку 2, предотвращая утечку. Уплотнение 10 предотвращает утечку между валом 3 и элементом 8 (фиг.2).

При запуске насоса рабочее колесо

7 повышает давление в полости корпуса 4, в том числе и в зазоре 16, до величины рабочего давления. В то же самое время вспомогательные лопасти

6 откачивают жидкость из зазора 12 до тех пор, пока в зазоре 14 не наступит равновесие давлений, и на периферии лопастей 6 образуется жидкостное кольцо, при этом давление в жидкостном кольце уменьшается в направлении от периферии к центру,при отсутствии объемного расхода жидкости и в центральной части жидкостного кольца давление равно рабочему давлению насоса. 3а счет этого значение силы, действующей на вспомогательные лопасти 6 со стороны зазора 16, превышает значение силы, действующей со стороны зазора 12, и равнодействующая сил .давления, имеющая большую абсолютную величину, чем сила прижатия пружины 5, перемещает лопасти 6, элемент 8 и вращающееся контактное кольцо l вдоль вала 3 в направлении от рабочего колеса 7. Контактные кольца 1, 2 размыкаются, прекращая тем самым работу стояночного уплотнения., которое плохо противостоит напряжениям, вызванным вращением вала 3. С этого момента уплотнение вала 3 насоса осуществляется только гидродинамическим уплотнением.

При остановке насоса величина равнодействующей сил давления уменьшается и пружина 5 возвращает контактное кольцо 1, элемент 8 и лопасти 6 в исходное положение и прижимает кольцо 1 к кольцу 2. С этого момента удлотнение вала 3 осуществляется стояночным уплотнением.

Описанное уплотнение вала центробежного насоса является саморегулирующимся и герметичным независимо от скорости вращения вала 3, так как жидкостное кольцо, служашее для обес137879l

ВНИИПИ Заказ,895/59 Тираж 574

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 печения уплотнения, может поддерживаться и при низких .скоростях вращения вала 3. Кроме того, так как стояночное уплотнение размыкается гидро5 динамически, отпадает необходимость в использовании отдельного механического привода для размыкания колец 1, 2, что упрощает конструкцию уплотнения и повышает его надежность. ð

Формула и з обре т е н и я

Уплотнение вала центробежного насоса, содержащее стояночное уплотнение, включающее вращающееся и невращающееся контактные кольца, первое из которых установлено на валу насоса, а второе - в корпусе Насоса, при этом одно из колец установлено с возможностью осевого перемещения и поджато к другому кольцу нагружающим средством, и гидродинамическое уплотнение, включающее вспомогательные лопасти, установленные на валу насоса между рабочим колесом насоса и стояночным уплотнением, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции, вспомогательные лопасти и вращающееся кольцо соединены между собой и установлены на валу с . возможностью осевого перемещения.