BRPI0710304A2 - vedações de filme de fluido flutuante - Google Patents

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BRPI0710304A2
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Gocha Chochua
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Abstract

<B>VEDAçõES DE FILME DE FLUIDO FLUTUANTE<D> A presente invenção refere-se a um anel de vedação para um eixo rotativo em uma turbomáquina incluindo um corpo de vedação configurado para colocação ao redor do eixo no qual um espaço radial é definido entre uma superfície interna do corpo de vedação e o eixo. Uma superfície a montante definida pelo corpo de vedação se estende a partir da superfície interna e uma obstrução anular se estende desde a superfície a montante do corpo de vedação, no qual a obstrução é espaçada afastada da superfície interna.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VEDAÇÕESDE FILME DE FLUIDO FLUTUANTE".
Referência Cruzada a Pedido Relacionado
Este Pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisó-rio U.S. Número 60/790.496, intitulado "Obstruction Device for Floating FluidFilm Seals", depositado em 6 de abril de 2006 por Gocha Chochua.
Antecedente da Invenção
A presente invenção refere-se a melhoramentos de vedação emturbomáquinas. Mais especificamente, a invenção refere-se a uma configu-ração de vedação de filme de fluido flutuante com uma obstrução.
Vedações de filme fluido flutuante são projetadas para forçar umfluido de vedação, tal como um óleo, para o interior de uma máquina paraimpedir que fluido de processo escape de uma carcaça de pressão abaixode um eixo. Fluido de vedação que deixa a vedação contata fluido de pro-cesso e se torna contaminado ou "azedo"(sour). O óleo azedo é drenadopara longe da vedação para recuperação ou descarte. Vedações correntesresultam em um diferencial de pressão negativo na entrada para a vedação,o que cria escoamento negativo através da vedação resultando em contami-nação do fluido de vedação ou óleo "doce". Além disto, vedações têm umarelação de turbilhão de escoamento de óleo que pode ser definida comouma relação de velocidade angular local para a velocidade angular do eixo.Vedações correntes resultam muitas vezes em uma relação de turbilhãomais elevada na entrada para a vedação, o que cria uma queda de pressãoque excede o diferencial de pressão fornecido. Isto pode provocar contami-nação do óleo doce com o gás de processo. Tais discrepâncias resultam emum escoamento secundário dentro do fluido de vedação que é direcionadono sentido da vedação interna, o que também resulta em uma maior quedade pressão adjacente à entrada da vedação.
Sumário
Em uma modalidade a invenção fornece um anel de vedaçãopara um eixo rotativo em uma turbomáquina. O anel de vedação inclui umcorpo de vedação configurado para colocação ao redor do eixo no qual umespaço radial é definido entre uma superfície interna do corpo de vedação eo eixo. Uma superfície a montante definida pelo corpo de vedação se esten-de a partir da superfície interna e uma obstrução anular se estende desde asuperfície a montante do corpo de vedação, no qual a obstrução é espaçadaseparada da superfície interna.
Em uma outra modalidade a invenção fornece um anel de veda-ção para um eixo rotativo em uma turbomáquina. O anel de vedação incluium corpo de vedação configurado para colocação ao redor do eixo no qualum espaço radial é definido entre uma superfície interna do corpo de veda-ção e o eixo. Uma superfície a montante definida pelo corpo de vedação seestende desde a superfície interna, no qual a superfície a montante defineno mínimo parcialmente uma passagem de fluido de vedação que comunicadiretamente com o espaço radial. Uma obstrução anular se estende desde asuperfície a montante do corpo de vedação, no qual a obstrução mantém umdiferencial de pressão positivo na passagem do fluido de vedação próximoao espaço radial.
Em ainda uma outra modalidade a invenção fornece um sistemade vedação para um eixo rotativo em uma turbomáquina. O sistema de ve-dação inclui um primeiro anel de vedação configurado para colocação aoredor do eixo, no qual um espaço radial é definido entre uma superfície in-terna do primeiro anel de vedação e o eixo e um segundo anel de vedaçãoconfigurado para colocação ao redor do eixo, no qual o espaço radial é aindadefinido entre uma superfície interna do segundo anel de vedação e o eixo.O segundo anel de vedação é posicionado a montante do primeiro anel devedação. Uma passagem de fluido de vedação definida entre o primeiro anelde vedação e o segundo anel de vedação comunica diretamente com o es-paço radial. O primeiro anel de vedação inclui uma superfície a montanteque se estende desde a superfície interna do primeiro anel de vedação noqual a superfície a montante define no mínimo parcialmente a passagemdireta de fluido de vedação, e uma obstrução anular que se estende desde asuperfície a montante do corpo de vedação para a passagem de fluido devedação no qual a obstrução é espaçada separada da superfície interna doprimeiro anel de vedação.
Outros aspectos da invenção se tornarão evidentes pela consi-deração da descrição detalhada e desenhos que acompanham.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é uma vista em seção transversal de turbomáquinaque inclui uma configuração de vedação de acordo com uma modalidade dainvenção.
A figura 2 é uma vista em perspectiva de uma vedação de filmefluido utilizada na configuração de vedação mostrada na figura 1.
A figura 3 é uma vista em seção transversal da vedação de filmefluido feita ao longo da linha 3-3 na figura 2.
A figura 4 é uma vista esquemática de uma distribuição de pres-são de vedação de filme fluido de acordo com uma configuração da técnicaprecedente.
A figura 5 é uma vista esquemática de uma distribuição de pres-são de vedação de filme fluido para uma vedação com um dispositivo deobstrução de acordo com uma modalidade da invenção.
A figura 6 é uma vista esquemática de uma distribuição de rela-ção de turbilhão de vedação de filme fluido de acordo com a configuração datécnica precedente mostrada na figura 4.
A figura 7 é uma vista esquemática de uma distribuição de rela-ção de turbilhão de vedação de filme fluido para a vedação com o dispositivode obstrução mostrado na figura 5.
A figura 8 é uma vista em perspectiva de uma porção de umavedação de filme fluido de acordo com uma outra modalidade da invenção.
A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma porção de umavedação de filme fluido de acordo com ainda uma outra modalidade da in-venção.
Antes que quaisquer modalidades da invenção sejam explicadasem detalhe, deve ser entendido que a invenção não está limitada em suaaplicação aos detalhes da construção e ao arranjo de componentes descri-tos na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos a seguir. A invenção écapaz de outras modalidades e de ser tornada prática ou de ser realizadaem diversas maneiras. Também deve ser entendido que a fraseologia e ter-minologia aqui utilizadas são para a finalidade de descrição e não deveriamser olhadas como limitativas.
Descrição Detalhada
A figura 1 ilustra uma turbomáquina 10 que inclui uma configura-ção de vedação 14 de acordo com uma modalidade da invenção. Uma ve-dação de filme fluido flutuante 18 é utilizada em uma máquina tal como umcompressor, uma turbina a gás, etc., para vedar um espaço radial 22 entrepartes móveis, para inibir o vazamento de um fluido de processo (em algunscasos ar). A vedação de filme fluido flutuante 18 é configurada para forçarum fluido de vedação, tal como um óleo, para a máquina 10 para inibir que ofluido de processo escape de uma carcaça de pressão abaixo de um eixo demáquina 26. Fazendo referência à figura 1, a vedação de filme fluido flutuan-te 18 inclui um anel de vedação interno 30 (figuras 2 e 3) e um anel de veda-ção externo 34, ambos colocados radialmente ao redor do eixo da máquina26. Os anéis de vedação 30, 34 têm uma folga apertada com o eixo 26, como anel de vedação interno 30, tendo uma folga mais apertada do que o anelde vedação externo 34; contudo, o espaço radial 22 é formado entre os a-néis de vedação 30, 34 e o eixo 26 para facilitar escoamento de fluido atra-vés da configuração de vedação 14.
Fluido de vedação é fornecido para a máquina 10 através deuma porta de fornecimento de fluido de vedação 38, e o fluido de vedaçãopassa através de uma carcaça de vedação interna 42 ao longo de uma pas-sagem de fluido de vedação 46 até o espaço radial 22. Fluido de vedaçãoque deixa o anel de vedação interno 30 entra em contato com um fluido deprocesso e se torna contaminado ou "azedo". O fluido azedo é direcionadoentre o eixo e o anel de vedação interno 30 e é drenado para longe da veda-ção 18 até um dreno de fluido azedo (não mostrado) para recuperação oudescarte. Em uma modalidade o dreno de fluido azedo é definido pela car-caça de vedação interna 42 e uma vedação em labirinto interna 54. Fluidonão contaminado 1ou "doce", é direcionado entre o eixo 26 e o anel de ve-dação externo 34 para um dreno de fluido doce (não mostrado) que é nomínimo parcialmente definido por uma carcaça de vedação externa 62.
A área 50 da configuração de vedação 14 contém um gás deprocesso em alta pressão para a turbomáquina 10 e uma área 58 em comu-nicação com a atmosfera ambiente. A vedação 18 isola gás de processo daregião de alta pressão 50 para alcançar a região atmosférica 58. Fluido devedação é fornecido para a passagem de fluido de vedação a uma pressãode 37,47 KPa (5 psi) acima da pressão da região 50. Em algumas configura-ções da técnica precedente existe um diferencial de pressão elevado, e daívazamento através do anel de vedação externo 34; portanto o fluido de ve-dação não se torna muito quente por atrito ou contaminado, e este fluido do-ce é bombeado de volta para a malha de fluido de vedação. Da mesma ma-neira, uma pequena quantidade de fluido de vedação vaza através do anelinterno 30, pelo que, o fluido de vedação se torna muito quente e entra emcontato com o gás de processo. O anel de vedação interno 30 da presenteinvenção ajuda a reduzir este vazamento.
Em uma modalidade, um diferencial de pressão relativamentebaixo é mantido através do anel de vedação interno 30, por exemplo, cercade 5 psi (34,47 KPa). O diferencial de pressão é normalmente mantido ele-vando um tanque de fluido de vedação (não mostrado) acima de uma linhade centro do eixo 26 e conectando a pressão de referência de fluido de pro-cesso a um topo do tanque.
As figuras 2 e 3 ilustram o anel de vedação interno 30 de acordocom uma modalidade da invenção. O anel de vedação interno 30 inclui umasuperfície interna 66 que define um diâmetro interno do anel 30, que interfa-ceia com um diâmetro externo do eixo 26 (mostrado na figura 1) e uma su-perfície externa 70 oposta à superfície interna 66. A superfície interna 66 doanel de vedação 30 inclui uma ranhura 74 (por exemplo, uma ranhura anularou axi-simétrica) que reduz vazamento de fluido de vedação criando umaqueda de pressão em uma região de entrada 110. A ranhura 74 ainda definea superfície interna em uma área interna 66A e uma área externa 66B quecontém no mínimo uma ranhura de reciclo (windback) 76 para bombear ofluido de vedação de volta para a passagem de fluido de vedação 46. Namodalidade ilustrada, a ranhura 76 tem uma configuração genericamentehelicoidal.
A superfície externa 70 define um diâmetro externo do anel 30 einclui uma primeira porção 70A que tem um primeiro diâmetro. Uma segundaporção 70B, posicionada a montante, (isto é, para a esquerda quando vistana figura 3) da primeira porção 70A, tem um segundo diâmetro que é menordo que o primeiro diâmetro. A primeira porção 70A inclui um recorte inclina-do 78 próximo à segunda porção para definir uma ranhura anular. Além dis-to, a segunda porção 70B define uma série de ranhuras anulares 82 (porexemplo, duas ranhuras). As ranhuras 78, 82 facilitam o resfriamento do anelde vedação interno 30.
O anel de vedação interno 30 também inclui uma superfície ajusante 86 e uma superfície a montante 90 que é posicionada o oposta aoanel de vedação externo 34 e adjacente à passagem de fornecimento defluido de vedação 46. A superfície a jusante 86 inclui um recorte 94, ou enta-lhe, próximo da face interna 66. O entalhe 94 fornece uma região de saída apartir do anel de vedação interno 30 para o dreno de fluido azedo 50, no qualo entalhe 94 parcialmente define o dreno de fluido azedo 50. Uma porção dasuperfície a jusante 86 fornece uma interface 98 entre o anel de vedaçãointerno 30 e a carcaça de vedação interna 42.
A superfície a montante 90 do anel de vedação interno 30 incluiuma obstrução anular 102, ou nervura, espaçada separada da superfícieinterna 66 do anel 30. A obstrução 102 e a superfície interna 66 definem umentalhe 106 entre elas, o qual parcialmente define uma região de entrada110 (figuras 5 e 7) para o espaço radial 22 entre o anel de vedação interno30 e o eixo 26 na passagem de fornecimento de fluido de vedação 46.
Para reduzir a quantidade de vazamento de fluido de vedaçãoazedo a partir da vedação 18, o anel de vedação interno 30 tem uma folgaapertada com o eixo 26. Para reduzir ainda mais vazamento de fluido de ve-dação azedo, a ranhura 74 formada na superfície interna 66 do anel de ve-dação interno 30 bombeia o fluido de vedação para longe do fluido de veda-ção doce. Contudo, em alguns casos, um escoamento reverso de fluido devedação ocorre através do anel de vedação interno 30, resultando em con-taminação do fluido de vedação doce. Um exemplo do escoamento reversode fluido de vedação está mostrado na figura 4, pelo que, o escoamento épara a esquerda. Ao invés de fluido de vedação que escoa a partir da regiãode entrada 110 do anel de vedação interno 30 para o espaço radial 22, ocor-re escoamento oposto.
A figura 4 ilustra uma distribuição de pressão de vedação de fil-me fluido de acordo com uma configuração de técnica precedente de umanel de vedação interno 30 (numerais de referência iguais são utilizados pa-ra estruturas iguais para facilitar a discussão). Na figura 4 turbilhão de fluidode vedação ocorre na passagem de fluido de vedação 46 entre o anel devedação interno 30 e o anel de vedação externo, devido à rotação do eixo, oque cria uma aceleração centrífuga entre o anel de vedação interno 30 e oanel de vedação externo. A análise computacional de dinâmica de fluidos(CFD) mostra que em alguns casos, por exemplo, velocidades de rotaçãoelevadas, eixos de grandes diâmetros, a aceleração centrífuga é grande osuficiente para superar o diferencial de pressão de vedação. Em adição aeste caso, oscilações de pressão do tipo parada, são algumas vezes obser-vadas na região de entrada 110.
Fazendo referência às figuras 1, 3, 5 e 7, o anel de vedação in-terno 30 inclui a obstrução anular 102 que isola a região de entrada 110 doanel de vedação interno 30 de turbilhão originado no eixo 26. Na modalidadeilustrada, a obstrução 102 está posicionada próximo à região da entrada 110do anel de vedação interno 30 e é espaçada separada da superfície interna66 do anel de vedação 30. Além disto, a obstrução 102 é formada de manei-ra integrada com o anel de vedação interno 30 o que proporciona fabricaçãoconveniente e resfriamento melhorado do anel de vedação 30 por incluir á-rea superficial adicional à região de velocidade circunferencial elevada dofluido de vedação. Deveria ser facilmente evidente àqueles versados na téc-nica que em uma outra modalidade mais do que uma obstrução anular 102podem ser formadas no anel de vedação interno 30 e a obstrução 102 podeser acoplada à superfície a montante 90 do anel de vedação interno 30.
As figuras 4 e 5 ilustram distribuições de diferencial de pressãodo fluido de vedação dentro da passagem de fluido de vedação 46 sem umaobstrução e com a obstrução 102, respectivamente, na superfície a montan-te 90 do anel de vedação interno 30. Achuramento mais denso indica pres-são de fluido mais elevada dentro do caminho de passagem de fluido de ve-dação 46, por exemplo, a área a mais densa tem cerca de 31,03 KPa (4,5psi) até cerca de 34,47 (5 psi) e a área a menos densa tem no máximo 3,45KPa (0,5 psi). Fazendo referência à figura 4, sem uma obstrução o diferenci-al de pressão se torna negativo com uma baixa pressão na região de entra-da 110 do anel de vedação interno 30. O diferencial de pressão negativoresulta em escoamento reverso de fluido de vedação através da passagemde fluido de vedação, e com isto contaminação do fluido de vedação doce.Fazendo referência à figura 5, a obstrução 102 cria um diferencial de pres-são positivo dentro da passagem de fluido de vedação e fluido de vedaçãoescoa da região de entrada 110 para o espaço radial 22 (isto é, da esquerdapara a direita na figura 5). Isto é, a obstrução 102 provoca pressão de fluidode vedação aumentada na região de entrada 110, o que torna mais difícilescoamento reverso através da vedação.
As figuras 6 e 7 ilustram uma distribuição de relação de turbilhãode fluido para o anel de vedação interno 30 sem uma obstrução e com aobstrução 102, respectivamente, na superfície a montante 90 do anel de ve-dação interno 30. A relação de turbilhão é definida como uma relação develocidade angular no local para a velocidade angular do eixo da máquina26. Por exemplo, quando fluido de vedação está girando em uníssono com oeixo 26, a relação de turbilhão tem um valor de 1,0. Achuramento mais den-so indica relação de turbilhão mais elevada dentro do caminho de passagemde fluido de vedação 46 do que áreas que têm achuramento menos denso.
Genericamente, a relação de turbilhão é maximizada junto à re-gião de entrada 110 do anel de vedação interno 30 e diminui em pontos es-paçados da região de entrada 110 com a relação de turbilhão sendo maiselevada em pontos radialmente mais próximos ao eixo 26. Existe um aumen-to drástico na relação de turbilhão logo radialmente para fora da região deentrada 110 adjacente ao anel de vedação interno 30 quando comparada àrelação de turbilhão em pontos mais afastados do anel de vedação interno30. O escoamento na região de entrada 110 está girando com o eixo 26 nadireção circunferencial. Como resultado de uma interação com componentesestacionários adjacentes e escoamentos de vedação, um movimento secun-dário é apresentado em um plano meridional, de modo que o fluido de veda-ção escoa ao longo de trajeto em saca-rolha.
Fazendo referência à figura 6, quando o anel de vedação interno30 não inclui uma obstrução, o anel de vedação interno 30 tem um escoa-mento secundário acionado por um vazamento de vedação externo elevado.O escoamento secundário é direcionado no sentido do anel de vedação in-terno 30 (isto é, o escoamento em saca-rolha tem uma direção anti-horáriana figura 6). O escoamento secundário cria uma espessura de camada limitemáxima e com isto uma relação de turbilhão máxima na região de entrada 110.
Fazendo referência à figura 7, o anel de vedação interno 30 in-clui a obstrução 102 na superfície a montante 90. A obstrução 102 força oescoamento secundário a ter uma direção reversa (isto é, o escoamento emsaca-rolha tem uma direção horária na figura 7). Como resultado, a relaçãode turbilhão é diminuída na região da entrada 110 e na passagem de fluidode vedação 46, o que minimiza a queda de pressão. A relação de turbilhãodiminuída e a queda de pressão, reduzem a possibilidade que fluido de pro-cesso escape através da vedação 18.
A figura 8 é uma vista em perspectiva de uma porção de um anelde vedação interno 130 de acordo com uma outra modalidade da invenção.O anel de vedação interno 130 é similar ao anel de vedação interno 30 mos-trado nas figuras 1-3, e estrutura similar será identificada pelos mesmos nu-merais de referência. O anel de vedação interno 130 inclui a obstrução anu-lar 102 formada na superfície a montante 90 do anel 130. A obstrução 102inclui as fendas radiais 134 formadas em uma superfície a montante 138 daobstrução 102, o que ajuda a reduzir ainda mais a relação de turbilhão. Cadafenda 134 se estende radialmente para fora em relação à superfície interna66 do anel de vedação interno 130. Na modalidade ilustrada, as fendas 134se estendem parcialmente através de uma espessura da obstrução 102, istoé, uma profundidade da fenda 134 é menor do que a espessura da obstru-ção 102.
A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma porção de um anelde vedação interno 230 de acordo com uma outra modalidade da invenção.O anel de vedação interno 230 é similar ao anel de vedação interno 30 mos-trado nas figuras 1-3, e estrutura similar será identificada pelos mesmos nu-merais de referência. O anel de vedação interno 230 inclui a obstrução anu-lar 102 formada na superfície a montante 90 do anel 230. A obstrução 102inclui as fendas inclinadas 234 formadas em uma superfície a montante 238da obstrução 102, o que ajuda a reduzir ainda mais a relação de turbilhão.Cada fenda 234 é inclinada em relação à superfície interna 66 do anel devedação interno 230. Na modalidade ilustrada as fendas 234 se estendemparcialmente através de uma espessura da obstrução 102, isto é, uma pro-fundidade da fenda 234 é menor do que a espessura da obstrução 102.
Nas modalidades ilustradas, uma obstrução em uma superfície amontante do anel de vedação interno reduz a queda de pressão na região deentrada do anel de vedação interno com isto impede a possibilidade de fluidode processo escapar através da vedação. Além disto, a obstrução reduz os-cilações variáveis em tempo inconstante de pressão de fluido (isto é, o dife-rencial de pressão) na região de entrada do anel de vedação interno.
Será apreciado por aqueles versados na técnica que mudançaspoderiam ser feitas nas modalidades descritas acima, sem se afastar de seuamplo conceito inovador. É entendido, portanto, que esta invenção não estálimitada às modalidades particulares divulgadas, porém tem a intenção decobrir modificações dentro do espírito e escopo da presente invenção comodefinida genericamente aqui e nas reivindicações condicionais anexas.

Claims (20)

1. Anel de vedação para um eixo rotativo em uma turbmáquina,o anel de vedação compreendendo:- um corpo de vedação configurado para colocação ao redor doeixo, no qual um espaço radial é definido entre uma superfície interna docorpo de vedação e o eixo;- uma superfície a montante definida pelo corpo de vedação eque se estende desde a superfície interna;- e uma obstrução anular que se estende desde a superfície amontante do corpo de vedação, no qual a obstrução é espaçada afastada dasuperfície interna.
2. Anel de vedação, de acordo com a reivindicação 1, e no quala obstrução é uma nervura anular.
3. Anel de vedação, de acordo com a reivindicação 1, aindacompreendendo uma pluralidade de fendas formadas em uma face de mon-tante da obstrução.
4. Anel de vedação, de acordo com a reivindicação 3, no qual asfendas se estendem radialmente para fora em relação à superfície interna docorpo de vedação.
5. Anel de vedação, de acordo com a reivindicação 3, no qual asfendas são inclinadas em relação à superfície interna do corpo de vedação.
6. Anel de vedação, de acordo com a reivindicação 1, e aindacompreendendo uma ranhura anular formada na superfície interna do corpode vedação.
7. Anel de vedação, de acordo com a reivindicação 1, e aindacompreendendo uma ranhura formada na superfície interna do corpo de ve-dação, a ranhura tendo uma configuração genericamente helicoidal.
8. Anel de vedação para um eixo rotativo em uma turbmáquina,o anel de vedação compreendendo:- um corpo de vedação configurado para colocação ao redor doeixo no qual um espaço radial é definido entre uma superfície interna do cor-po de vedação e o eixo;- uma superfície a montante definida pelo corpo de vedação eque se estende desde a superfície interna, no qual a superfície a montantedefine pelo menos parcialmente uma passagem de fluido de vedação quecomunica diretamente com o espaço radial; e- uma obstrução anular que se estende desde a superfície amontante do corpo de vedação, no qual a obstrução mantém um diferencialde pressão positivo na passagem de fluido de vedação próximo ao espaçoradial.
9. Anel de vedação de acordo com a reivindicação 8, no qual aobstrução é espaçada separada da superfície interna do corpo de vedação.
10. Anel de vedação de acordo com a reivindicação 8, no qual aobstrução é uma nervura anular.
11. Anel de vedação de acordo com a reivindicação 8, e aindacompreendendo uma pluralidade de fendas formadas em uma face de mon-tante da obstrução.
12. Anel de vedação de acordo com a reivindicação 11, no qualas fendas se estendem radialmente para fora em relação à superfície internado corpo de vedação.
13. Anel de vedação de acordo com a reivindicação 11, no qualas fendas são inclinadas em relação à superfície interna do corpo de veda-ção.
14. Anel de vedação de acordo com a reivindicação 8, e aindacompreendendo uma ranhura anular formada na superfície interna do corpode vedação.
15. Sistema de vedação para um eixo rotativo em uma turbomá-quina, o sistema de vedação compreendendo:- um primeiro anel de vedação configurado para colocação aoredor do eixo, no qual um espaço radial é definido entre uma superfície in-terna do primeiro anel de vedação e o eixo;- um segundo anel de vedação configurado para colocação aoredor do eixo, no qual o espaço radial é ainda definido entre uma superfícieinterna do segundo anel de vedação e o eixo, e ainda no qual o segundoanel de vedação é posicionado a montante do primeiro anel de vedação;- uma passagem de fluido de vedação definida entre o primeiroanel de vedação e o segundo anel de vedação, no qual a passagem de flui-do de vedação comunica diretamente com o espaço radial, eainda no qual o primeiro anel de vedação inclui uma superfície amontante que se estende desde a superfície interna do primeiro anel de ve-dação, no qual a superfície a montante no mínimo parcialmente define apassagem de fluido de vedação, e- uma obstrução anular que se estende desde a superfície amontante do corpo de vedação para a passagem de fluido de vedação, noqual a obstrução é espaçada separada da superfície interna do primeiro anelde vedação.
16. Sistema de vedação de acordo com a reivindicação 15, noqual uma área da passagem de fluido de vedação adjacente ao primeiro anelde vedação define uma região de entrada para o espaço radial, e ainda noqual a obstrução é posicionada próximo à região de entrada.
17. Sistema de vedação de acordo com a reivindicação 15, noqual a obstrução mantém um diferencial de pressão positivo na passagemde fluido de vedação próximo ao espaço radial.
18. Sistema de vedação de acordo com a reivindicação 15, noqual a obstrução é uma nervura anular.
19. Sistema de vedação de acordo com a reivindicação 15, eainda compreendendo uma pluralidade de fendas formadas em uma face demontante da obstrução.
20. Sistema de vedação de acordo com a reivindicação 15, eainda compreendendo uma ranhura anular formada na superfície interna doprimeiro anel de vedação.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8939710B2 (en) * 2011-08-24 2015-01-27 United Technologies Corporation Rotating turbomachine seal
KR102027191B1 (ko) * 2012-09-18 2019-10-01 보르그워너 인코퍼레이티드 터보차저 샤프트 실
WO2015065731A1 (en) * 2013-10-28 2015-05-07 United Technologies Corporation Radial seal with offset relief cut
US9611760B2 (en) * 2014-06-16 2017-04-04 Solar Turbines Incorporated Cutback aft clamp ring
US11215285B2 (en) * 2019-03-19 2022-01-04 Caterpillar Inc. Seal design

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2956825A (en) * 1953-05-08 1960-10-18 Napier & Son Ltd Fluid seals for shafts
US4071254A (en) * 1976-10-29 1978-01-31 Westinghouse Electric Corporation Static sealing mechanism for a compressor
US4305592A (en) * 1979-10-23 1981-12-15 Transamerica Delaval, Inc. Gas seal bushing
JPH0446145Y2 (pt) * 1985-04-12 1992-10-29
JP2648816B2 (ja) * 1988-05-10 1997-09-03 イーグル工業株式会社 円筒面シール
US5553232A (en) * 1994-06-13 1996-09-03 Bull Hn Informations Systems Inc. Automated safestore stack generation and move in a fault tolerant central processor
US5553868A (en) * 1994-11-03 1996-09-10 Dunford; Joseph R. Seal cavity throat bushing
US5593232A (en) * 1995-11-22 1997-01-14 Dresser-Rand Company Integral pivot pad bushing seal bearing
US6070881A (en) * 1995-12-08 2000-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Configuration for sealing a leadthrough gap between a wall and a shaft
US5890873A (en) * 1997-08-13 1999-04-06 General Electric Co. Labyrinth seal for a turbine bucket cover
US6311958B1 (en) * 1998-12-01 2001-11-06 Emerson Electric Co. Humidifier with detachable fan assembly
US6311985B1 (en) * 1999-06-28 2001-11-06 Spricer Technologies, Inc. Integral yoke and slinger
CA2353708C (en) * 2001-07-24 2008-09-02 Enviroseal Engineering Products, Ltd. Bushing arrangement for seal cavity protection in rotating fluid equipment
US6629816B2 (en) * 2001-08-16 2003-10-07 Honeywell International Inc. Non-contacting clearance seal for high misalignment applications
CA2366885A1 (en) * 2001-12-31 2003-06-30 Rammy A. Shellef External mechanical seals for rotating equipment
CA2366696A1 (en) * 2002-01-03 2003-07-03 Paul Hughes Externally mountable spiral bushing

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