CS196552B1 - Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings - Google Patents

Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings Download PDF

Info

Publication number
CS196552B1
CS196552B1 CS787686A CS768678A CS196552B1 CS 196552 B1 CS196552 B1 CS 196552B1 CS 787686 A CS787686 A CS 787686A CS 768678 A CS768678 A CS 768678A CS 196552 B1 CS196552 B1 CS 196552B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cavity
heat transfer
bearing
heat
bearings
Prior art date
Application number
CS787686A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Emil Ryttnauer
Oldrich Liska
Lubomir Haase
Jaroslav Louda
Original Assignee
Emil Ryttnauer
Oldrich Liska
Lubomir Haase
Jaroslav Louda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emil Ryttnauer, Oldrich Liska, Lubomir Haase, Jaroslav Louda filed Critical Emil Ryttnauer
Priority to CS787686A priority Critical patent/CS196552B1/en
Publication of CS196552B1 publication Critical patent/CS196552B1/en

Links

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Description

Vynález se týká zařízení k ochraně ucpávek a ložisek proti přehřívání, u něhož se řeší rovnoměrnější výměna tepla a odvod tepla z míst namáhaných přehřátím, při použití běžných konstrukčních materiálů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for protecting seals and bearings against overheating, in which a more uniform heat exchange and heat dissipation from locations subjected to overheating are solved using conventional construction materials.

V moderní chemické technologii, zejména v petrochemii, je podmínkou žádaného průběhu reakce poměrně přesné udržování teploty v reakčním prostoru. Z hlavních faktorů, ovlivňujících přestup tepla, se může ovlivnit součinitel přestupu tepla. K dosažení nutných součinitelů přestupu tepla je třeba v reakčním prostoru zajistit pohyb reagujících složek kolem teplosměnných ploch, které vyměňují teplo s reakčním prostorem podle druhu probíhající reakce z hlediska jejího tepelného zabarvení. Pohyb reagujících složek kolem teplosměnných ploch je zajišťován různými způsoby míchání, např. pomocí různých druhů míchadel u diskontinuálně pracujících reaktorů a stíracích lopatek u filmových odparek, rektifikátorů apod. Tento pohyb však bývá málo intenzívní a často, zejména u reagujících složek s vyšší viskozitou, dochází k místnímu přehřívání. Pracují-li takovéto aparatury s extrémními reakčními podmínkami (vysokéteploty, tlaky, popřípadě vakuum), působí potíže volba materiálu na ucpávky a ložiska a jejich konstrukce, zejména při velkých nárocích na odolnost proti korozi.In modern chemical technology, in particular in petrochemistry, the required course of the reaction is based on relatively accurate temperature maintenance in the reaction space. Of the major factors affecting heat transfer, the heat transfer coefficient can be influenced. In order to achieve the necessary heat transfer coefficients, it is necessary in the reaction space to ensure the movement of the reactants around the heat transfer surfaces, which exchange heat with the reaction space according to the type of reaction taking place in terms of its thermal coloration. The movement of the reactants around the heat transfer surfaces is ensured by different mixing methods, for example by means of different types of stirrers in batch reactors and scraper blades for film evaporators, rectifiers, etc. However, this movement is not very intense and often, especially for reactants with higher viscosity. local overheating. If such apparatuses operate with extreme reaction conditions (high temperatures, pressures, possibly vacuum), the choice of material causes the seals and bearings and their constructions, especially with high demands on corrosion resistance.

Dosud známá provedení řeší uvedenou problematiku chlazením ložisek anebo ucpávek pomocí cirkulačního okruhu chladicí kapaliny nebo prosáváním chladicího vzduchu dutou hřídelí pomocným ventilátorem. Jiným konstrukčním uspořádáním je vysunutí ložiska mimo oblast přehřátí nebo korozívních účinků, popřípadě předřazení ucpávky. Všechna tato provedení jsou konstrukčně velmi náročná a nelze je použít pro všechny aplikace.The prior art solutions solve this problem by cooling the bearings and / or plugs by means of a coolant circulation circuit or by passing cooling air through the hollow shaft with an auxiliary fan. Another design is to extend the bearing outside the area of overheating or corrosive effects, or upstream of the seal. All these designs are structurally demanding and cannot be used in all applications.

Podstatou zařízení k ochraně ucpávek anebo ložisek částí aparátů, rotujících kolem vertikální osy, proti přehřívání způsobenému přestupem tepla z plochy styku ucpávky anebo ložiska s povrchem otočné části aparátu do ucpávky anebo ložiska, obsahující teplovodnou trubici s náplní teplosměnného média, podle vynálezu je, že v místě ucpávky anebo ložiska, v nosné hřídeli anebo v prstenci s ní napevno spojeném, je axiální evakuovaná dutina nebo systém dutin, přičemž celkový objem dutiny nebo systému dutin je z 20ti až 40ti % zaplněn teplosměnným médiem. Na vyčnívající části nosné hřídele může být plocha zajišťující vyrovnání tepelných spádů. V případě aplikace obou nezávislých systémů uvnitř nosné hřídele a v prstenci s ní napevno spojeném v zařízení podle vynálezu, je možno vytvořit v místě ucpávky anebo ložiska samostatnou axiální evakuovanou dutinu nebo systém dutin, který oba systémy oddělí.The object of the device for protecting seals or bearings of parts of apparatuses rotating around a vertical axis against overheating caused by heat transfer from the contact area of the seal or bearing with the surface of the rotating part of the apparatus to a seal or bearing containing a heat pipe with heat transfer medium is according to the invention. the axial evacuated cavity or cavity system is located at the location of the seal or bearing, in the support shaft or in the ring rigidly connected thereto, wherein the total volume of the cavity or cavity system is 20 to 40% filled with heat transfer medium. There may be a surface on the protruding portion of the support shaft to compensate for thermal gradients. In the case of the application of both independent systems within the support shaft and in a ring fixed thereto in the device according to the invention, a separate axial evacuated cavity or cavity system separating the two systems may be formed at the seal or bearing location.

19<55219 <552

Za provozu seteplosměnné medium (éter, alkohol, síra, rtuť apod.), uzavřené v evakuované dutině nebo systému dutin v nosné hřídeli, teplem při endotermní reakci - z ohřevu pomocí např. elektrického, parního, vodního topení, nebo při exotermní reakci — z ohřevu reakčním teplem odpařuje a jeho páry kondenzují na kterémkoliv místě dutiny s nižší teplotu a zajišťují tak rovnoměrnou teplotou a odvod tepla na celé teplosměnné ploše.During operation, a set-exchange medium (ether, alcohol, sulfur, mercury, etc.), enclosed in an evacuated cavity or shaft-shaft cavity system, by heat in an endothermic reaction - from heating using, for example, electric, steam, water heater, or exothermic reaction - The heat of reaction heat evaporates and its vapors condense at any point of the cavity at a lower temperature, ensuring a uniform temperature and heat dissipation over the entire heat transfer surface.

Hlavní výhody zařízení podle vynálezu jsou tyto: účinnější a rovnoměrnější výměna tepla a jeho odvod z míst namáhaných přehřátím, pomocí rotující části s možným připojením plochy, zajištující vyrovnání tepelných spádů; zlepšení procesu výměny tepla, způsobené zrychlením pohybu teplosměnného média kolem plochy, zajišťující vyrovnávání tepelných spádů; zabránění vynášení užitečného tepla ze systému, zvláště při aplikaci vytápění reakčního prostoru pomocí teplovodně trubice; možnost použití běžných konstrukčních materiálů, např. teflonu pro ucpávky, a běžných konstrukčních materiálů pro ložiska.The main advantages of the device according to the invention are as follows: more efficient and uniform heat exchange and heat dissipation from overheated areas by means of a rotating part with possible surface connection ensuring thermal gradients are compensated; improving the heat exchange process caused by accelerating the movement of the heat transfer medium around the surface to provide a thermal gradient; preventing the removal of useful heat from the system, particularly when applying the heating of the reaction space by means of a heat pipe; Possibility to use common construction materials such as teflon for seals and common construction materials for bearings.

Některé z možných příkladů provedení zařízení podle vynálezu jsou znázorněny na přiložených výkresech, a to na obr. 1 a 2.Some possible embodiments of the device according to the invention are shown in the accompanying drawings, in FIGS. 1 and 2.

Na obr. 1 je znázorněno zařízení podle vynálezu, použité pro chlazení hřídele míchadla v místě ucpávky a ložisek 2, ňajiř. u kotle na rozpouštění KOH, při teplotě 270 °C. V hřídeli 3 vytvořená dutina 5, ze 40ti % objemu naplněná v tomto případě vodou jako teplosměnným mediem 6, zajišťuje chlazení hřídele 3 a umožňuje při konstrukci ucpávky 1 použít teflonových kroužků. Rotující vzduchový chladič 7 v tomto případě vytvořený jako součást pohonné řemenice, připojený k hornímu konci hřídele 3, zajišťuje potřebný odvod tepla.FIG. 1 shows a device according to the invention used for cooling the agitator shaft at the seal and bearings 2, e.g. in a KOH dissolving boiler, at a temperature of 270 ° C. A cavity 5 formed in the shaft 3, filled with 40% of the volume in this case with water as heat exchange medium 6, provides cooling of the shaft 3 and allows the use of teflon rings in the construction of the gland 1. In this case, the rotating air cooler 7 formed as part of the drive pulley connected to the upper end of the shaft 3 provides the necessary heat dissipation.

Na obr. 2. je znázorněno zařízení podle vynálezu, použité pro ochranu ucpávky a ložiska rotoru molekulární odparky, např. pro dělení a čištění termolabilních látek, vyžadujících pro odpaření vyšší teploty. Zdrojem tepelné energie je teplovodně trubice uvnitř hřídele. Pro chlazení místa uložení ložisek a ucpávek 1 je použito systému evakuovaných dutin 5 naplněného ze 30 % objemu teplosměnným médiem. Pro snížení zatížení tohoto systému je v místě chlazení hřídele 3 upraven další evakuovaný systém dutin 8, zabraňující vedení tepla do vychlazené části hřídele 3.Fig. 2 shows a device according to the invention used to protect the seal and rotor bearing of a molecular evaporator, eg for separating and cleaning thermolabile substances requiring a higher temperature to evaporate. The heat energy source is the heat pipe inside the shaft. A system of evacuated cavities 5 filled with 30% by volume of heat transfer medium is used to cool the bearing and packing location 1. In order to reduce the load on this system, a further evacuated cavity system 8 is provided at the cooling point of the shaft 3, preventing heat conduction into the cooled part of the shaft 3.

Rotační systém je při extrémních teplotách nutno v místě ucpávek a ložisek chladit účinněji, ale zároveň je nutno např. i omezit odvod užitečného tepla ze systému. Účinnější chlazení zajišťuje druhá evakuovaná axiální dutina nebo systém dutin umístěný v prstenci napevno spojeném s nosnou hřídelí, s náplní teplosměnného media, která se teplem zahřívá k varu a kondenzuje v samostatném rotačním výměníku tepla, čímž zajišťuje chlazení v těchto místech. Aby tento chladící systém nevynášel užitečné teplo nebo aby nebyl zatěžován teplem odpadním, je oddělen od prvního systému, který pracuje s vyššími teplotami (při dvou možných typech reakcí podle tepelného zabarvení), evakuovaným prostorem, který vzhledem ke známé špatné tepelné vodivosti vakua omezuje prostup tepla mezi oběma systémy.At extreme temperatures, the rotary system needs to be cooled more efficiently at the point of seals and bearings, but it is also necessary to limit the transfer of useful heat from the system. More efficient cooling is provided by a second evacuated axial cavity or cavity system located in a ring fixedly connected to the support shaft, with a heat transfer medium charge that heats to boiling and condenses in a separate rotary heat exchanger, thereby providing cooling at these locations. To avoid useful heat or waste heat from the cooling system, this cooling system is separated from the first system, which operates at higher temperatures (in two possible types of thermal color reaction), by an evacuated space which limits heat transfer due to the known poor thermal conductivity between the two systems.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Zařízení k ochraně ucpávek anebo ložisek částí aparátů, rotujících kolem vertikální osy, proti přehřívání způsobenému přestupem tepla z plochy styku ucpávky anebo ložiska s povrchem otočné části aparátu do ucpávky anebo ložiska, obsahující teplovodnou trubici s náplní teplosměnného média, vyznačené tím, že v místě ucpávky (1) anebo ložiska (2), v nosné hřídeli (3) a nebo v prstenci (4) s ní napevno spojeném, je axiální evakuovaná dutina nebo systém dutin (5), přičemž celkový objem dutiny nebo systému dutin (5) je z 20 až 45 % zaplněn teplosměnným médiem (6).A device for protecting gaskets or bearings of parts of apparatus rotating about a vertical axis against overheating caused by heat transfer from a gland or bearing contact surface of a rotating part of the apparatus to a gland or bearing, comprising a heat transfer tube filled with heat transfer medium; the axial evacuated cavity or cavity system (5) is located at the location of the seal (1) or bearing (2), in the support shaft (3) or in the ring (4) fixed therewith, the total volume of the cavity or cavity system (5) it is 20 to 45% filled with heat transfer medium (6). 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že na vyčnívající části nosné hřídele (3) je plocha (7), zajišťující vyrovnávání tepelných spádů.Device according to claim 1, characterized in that on the protruding part of the support shaft (3) there is a surface (7) providing compensation for thermal gradients. 3. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím, že v místě ucpávky (1) anebo ložiska (2) je samostatná axiální evakuovaná dutina nebo systém dutin (8) oddělující systém v prstenci (4) od systému uvnitř hřídele (3).Device according to claim 1 or 2, characterized in that there is a separate axial evacuated cavity or cavity system (8) separating the system in the ring (4) from the system inside the shaft (3) at the seal (1) or bearing (2).
CS787686A 1975-05-29 1978-11-23 Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings CS196552B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS787686A CS196552B1 (en) 1975-05-29 1978-11-23 Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS376375A CS196551B1 (en) 1975-05-29 1975-05-29 Apparatus for heating or tempering of machine elements rotatable about vertical axis
CS787686A CS196552B1 (en) 1975-05-29 1978-11-23 Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196552B1 true CS196552B1 (en) 1980-03-31

Family

ID=5378652

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS376375A CS196551B1 (en) 1975-05-29 1975-05-29 Apparatus for heating or tempering of machine elements rotatable about vertical axis
CS787686A CS196552B1 (en) 1975-05-29 1978-11-23 Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS376375A CS196551B1 (en) 1975-05-29 1975-05-29 Apparatus for heating or tempering of machine elements rotatable about vertical axis

Country Status (1)

Country Link
CS (2) CS196551B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS196551B1 (en) 1980-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1319164C (en) Mechanical seal with heat exchanger
US6074696A (en) Substrate processing method which utilizes a rotary member coupled to a substrate holder which holds a target substrate
US4165472A (en) Rotating anode x-ray source and cooling technique therefor
EP1047100A3 (en) X-Ray tube having rotary anode cooled with high thermal conductivity fluid
GB2084311A (en) Heat Transmitting Elements for Regenerative Heat Exchange
US3356290A (en) Blower shaft seal
HRP920580A2 (en) Operational device for gas streams in vacuum furnaces
JP2645532B2 (en) Sealed head for supply of heat carrier medium to rotating pressure system
CS196552B1 (en) Apparatus for overheat protection of packings and/or bearings
JPH10169789A (en) Magnetic seal device
US3218490A (en) Liquid cooled motor
CN118572954B (en) A water-cooled motor
JPH0893687A (en) Vacuum pump apparatus
GB1464766A (en) Motor-driven pump
CN114830284B (en) Cryogenic heat transfer systems and ion implantation systems
JPH0227718Y2 (en)
US4159033A (en) Trunnion seal
JPH083767Y2 (en) Shaft seal device
SU461295A1 (en) Heat pipe
US2528436A (en) Stuffing box and expansion joint
USH399H (en) Water-to-water heat pipe exchanger
US20250242320A1 (en) Agitator
SU1017379A2 (en) Reactor for hydrogenization
JPS63665B2 (en)
SU1040315A2 (en) Device for investigating heat exchange