CS217063B1

CS217063B1 - Equipment for gas sealing

Info

Publication number: CS217063B1
Application number: CS101480A
Authority: CS
Inventors: Emil Kral
Original assignee: Emil Kral
Priority date: 1980-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Účelem vynálezu je vytvořit ucpávkový systém, který zaručí dokonalé utěsnění hřídele, vysokou životnost a provozní spolehlivost, při samočinné regulaci průtoku těsnicí kepeliny v závislosti ne jejím přetlaku či obvodové rychlosti hřídele. Uvedeného'účelu se dosáhne tím, že první posuvný těsnicí kroužek jsou vůní stěny podélně přesazené za sebou v tělese ucpávky na pružných elementech s těsnicími kroužky. Mezi rotujícími a posuvnými těsnicími kroužky je vytvořena axiální e radiální mezera, která je nepojena s prvním s druhým tiskovým proetorem. Do pivního tiskového prostoru je přiváděna těsnicí kapalina přívodním kanálem a odvodním kanálem je odváděna z ucpávky. Těsnicí zařízení je ukončeno závitovou ucpávkou, která je vytvořena mezi vnějším obvodem'druhého rotujícího těsnicího kroužku a vnitřním povrchem posuvného kroužku. Proteklá těsnicí kapalina závitovou ucpávkuu je zachycována v záchytném prostoru a odváděna otvorem ve víku ucpávky.The purpose of the invention is to create a sealing system that guarantees perfect shaft sealing, high service life and operational reliability, with automatic regulation of the flow rate of the sealing fluid depending on its overpressure or the peripheral speed of the shaft. The stated purpose is achieved by the first sliding sealing ring having walls longitudinally offset one behind the other in the seal body on flexible elements with sealing rings. An axial and radial gap is created between the rotating and sliding sealing rings, which is connected to the first and second printing process. Sealing fluid is supplied to the beer printing space through the supply channel and is discharged from the seal through the discharge channel. The sealing device is terminated by a threaded seal, which is formed between the outer circumference of the second rotating sealing ring and the inner surface of the sliding ring. The sealing fluid leaking through the threaded gland is collected in the containment space and drained through the opening in the gland cover.

Description

Vynález ee týká zařízení pro těsnění plynů, u něhož se řeší utěsnění hřídele proti pronikání plynů.The invention relates to a gas sealing device in which a shaft seal against gas ingress is solved.

K tomuto účelu se dosud používají obvykle dvojité ucpávky zahlcovaná těsnicí kapalinou, fis straně plynu ee používá většinou mechanická ucpávka obvyklého provedení, na straně atmosféry buá odlehčená mechanická ucpávka nebo komorová ucpávka nebo škrticí pouzdro. Pro snížení přetisku ns ucpávku ns straně atmosféry se vřezuje mezi tuto ucpávku a ucpávku ne straně plynu škrticí pouzdro. Obě ucpávky ae obvykle řadí za sebou, což vyžaduje poměrně velkou stavební dálku. Nevýhodou komorová ucpávky nebo škrticího pouzdra je velká netěsnost a s ní spojená potřeba větších agregátů pro doplňování tlakové těsnicí kapali#y. Tato nevýhoda je z části vyrovnána velkou provozní spolehlivostí těchto ucpávek, na rozdíl od mechanických ucpávek, která za daných provozních podmínek mohou mít buď krátkou životnost, nebo značnou poruchovost.Usually, double seals are used for this purpose, which are flooded with sealing liquid, usually a mechanical seal of conventional design is used for the gas side, on the atmosphere side there is a lightweight mechanical seal or a chamber seal or a throttle bushing. In order to reduce overpressure ns of the gland side of the atmosphere, a throttle bush is cut between this gland and the gland side of the gland. Both seals ae are usually sequenced, which requires a relatively large construction distance. The disadvantage of the chamber seal or the throttle bushing is the large leakage and the need for larger aggregates for replenishing the pressure sealing fluid. This disadvantage is partly offset by the high operational reliability of these seals, unlike mechanical seals, which under given operating conditions may have either a short service life or a high failure rate.

Výše uvedená nedostatky jsou odstraněny zařízením pro těsnění plynu, jehož podstatou je takové uspořádání mechanická, mechanická hydroetátioká resp. hydrodynamické a závitová uopávky, že první poauvný těsnicí kroužek a druhý posuvný těsnicí kroužek jsou umístěny podélně přesazené za aebou v těleae ucpávky na pružných elementech a těsnicími kroužky, přičemž první posuvný těsnicí kroužek doléhá čelní těsnicí plochou na čelní těsnicí plochu prvníhs rotujícího těsnicího kroužku uloženého na hřídeli a na vnějším průměru prvního rotujícího těsnioího kroužku je umístěn přes unášécí element a další těsnicí kroužek, druhý rotující těsnicí kroužek na jehož čelní těsnicí plochu doléhá čelem druhý posuvný těsnicí kroužek, zároveň mezi vnitřním průměrem druhého posuvného těsnicího kroužku a vnějším průměrem prvního rotujícího těsnicího kroužku je vytvořena axiální mezera, pro přívod těsnicí a chladicí kapaliny, a dále mezi osazením druhého posuvného těsnicího kroužku a čelem druhého rotujícího těsnicího kroužku je vytvořena radiální mezera, pro funkci hydrostatické či hydrodynamické ucpávky, které je napojena přes axiální mezeru a první tiskový prostor, který je vytvořen na straně plynu, u druhého těsnicího kroužku posuvného, ne přívodní kanál, který je vytvořen v těleae ucpávky, přičemž závitová ucpávka je vytvořena mezi vnějěím obvodem druhého rotujícího těsnicího kroužku a vnitřním povrchem radiálně posuvného kroužku, který je uložen mezi těleso a víko ucpávky a zároveň druhý tlakový prostor, který je vytvořen u závitové ucpávky na straně plynu, ;Je spojen s odváděcím kanálem vytvořeným v těleee ucpávky.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the gas sealing device, which is based on such a mechanical, mechanical hydroethiocet, resp. hydrodynamic and threaded gaskets, that the first flexible sealing ring and the second sliding sealing ring are positioned longitudinally offset behind or in the seal body on the resilient elements and the sealing rings, the first sliding sealing ring abutting the front sealing surface on the front sealing surface of the first rotating sealing ring mounted on a second rotating sealing ring is disposed on the front sealing surface of the first rotating sealing ring, and between the inner diameter of the second rotating sealing ring and the outer diameter of the first rotating sealing ring. an axial gap is provided for the supply of sealing and cooling fluid, and further between the shoulder of the second sliding sealing ring and the face of the second rotating sealing ring a radial gap is formed for the function of the hydrostatic or hydrodynamic seal which is connected through the axial gap and the first printing space, which is formed on the gas side, at the second sealing ring of a sliding, not supply channel, formed in the seal body; the seal is formed between the outer periphery of the second rotating seal ring and the inner surface of the radially sliding ring, which is interposed between the housing and the seal cover and at the same time a second pressure space is provided at the gas side threaded seal; seals.

Stupňovitým uspořádáním ucpávky še docílí zkrácení její stavební délky, což je výhodná zejména u vyeokootáčivých strojů. Uspořádání je výhodné také z hlediska montáže, nebot těsnicí kroužky lze vyjmout z ucpávková komory bez demontáže pružinového pouzdra a zejména pro docílení Intenzivního chlazení těsnicích kroužků. Použití hydrostatická nebo hydrodynamická ucpávky na straně atmosféry zaručuje nejen vysokou životnost a provozní spolehlivost ucpávkového systému, ale zároveň umožňuje samočinnou regulaci průtoku těsnicí a současně chladicí kapaliny v závislosti na jejím přetlaku po případě i obvodová rychlosti hřídele, závitová Ucpávka utěsní prostor za ucpávkou při rotaci hřídele s dostatečnou účinností a malými třecími ztrátami, což je výhodné vzhledem k vysokým obvodovým rychlostem, ia klidu hřídele je třeba kapalinu, která proteče závitovou ucpávku, odvádět. Toto množství je však relativně malá.The staggered arrangement of the gland achieves a reduction in its construction length, which is particularly advantageous for high-speed machines. The arrangement is also advantageous in terms of assembly, since the sealing rings can be removed from the packing chamber without removing the spring bushing and in particular to achieve intense cooling of the sealing rings. The use of a hydrostatic or hydrodynamic seal on the atmosphere side not only ensures a long lifetime and operational reliability of the seal system, but also allows self-regulating flow of sealing and coolant depending on its overpressure and shaft circumferential speed. With sufficient efficiency and low frictional losses, which is advantageous due to the high peripheral speeds and the shaft standstill, the fluid that flows through the threaded seal must be drained off. However, these amounts are relatively small.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení zařízení pro těsnění plynu podle vynálezu s dvojitou mechanickou a se závitovou ucpávkou.The attached drawing shows an exemplary embodiment of a gas seal device according to the invention with a double mechanical and threaded seal.

Dvojitá iheqhanická ucpávka je tvořena tak, že první posuvný těsnicí kroužek 2 a druhý poauvný těsnicí kroužek £ jsou umístěny podélně přesazené za sebou v těleee 11 ucpávky na pružných elementech s těsnicími kroužky 14.The double seal is formed such that the first sliding seal ring 2 and the second resilient seal ring 6 are positioned longitudinally offset one behind the other in the seal body 11 on the resilient elements with the seal rings 14.

pružných elementech s těsnicímí kroužky 14. První posuvný těsnicí kroužek 2 doléhá čelní tě·nící plochou na čelní těsnící plochu prvního rotujícího těsnícího kroužku 2» který je uložen na hřídeli 18. Ne vnějším průměru prvního rotujícího-těsnicího kroužku g je umístěn přes unášecí element 13 a další těsnicí kroužek 14. druhý rotující těsnicí kroužek 5. na jehož čelní těsnicí plochu doléhá čelem druhý posúvný těsnicí kroužek £. Zároveň mezi vnitřním průměrem druhého posuvného těsnicího kroužku £ ® vnějším průměrem prvního rotujícího těsnicího kroužku 2. j« vytvořena axiální mezera 16. Mezi osazením druhého posuvného těsnicího kroužku £ a čelem druhého rotujícího těsnioího kroužku 5. je vytvořena radiální mezera 20, pro funkci hydrostatické či hydrodynamické ucpávky. Radiální mezera 20 je napojena přes axiální mezera 16 a první tlakový prostor 1 na přívodní kanál 6, který je vytvořen v těleee 11 ucpávky. První tlakový prostor 1 je vytvořen na straně plynu a druhého posuvného těsnicího kroužku £. Závitová ucpávka 8 je vytvořena mezi vnějším obvodem druhého rotujícího těsnicího kroužku J5. a vnitřním povrchem radiálně posuvného těsnicího kroužku 9, který je vložen mezi těleee 11 ucpávky a víko 12. kde je utěsněn těsnicím kroužkem 14. Zároveň druhý tlakový prostor 17. který je vytvořen u závitové ucpávky 8 ne straně plynu, je spojen s odváděcím kanálem 2 vytvořeným v tělese 11 ucpávky. Víko 12 je opatřeno otvorem 19. který je spojen se záchytným prostorem 10. Záchytný prostor 10 je vytvořen mezi vnitřní stranou víka 12 a bokem prvního rotujícího kroužku 3, druhého rotujícího těsnicího kroužku 5 a radiálně posuvného kroužku g.The first sliding sealing ring 2 abuts with a front sealing surface on the front sealing surface of the first rotating sealing ring 2 »which is mounted on the shaft 18. The outer diameter of the first rotating-sealing ring g is positioned over the driving element 13 and a further sealing ring 14, a second rotating sealing ring 5, the front sealing surface of which faces a second sliding sealing ring 6. At the same time, an axial gap 16 is formed between the inner diameter of the second sliding sealing ring 6 and the outer diameter of the first rotating sealing ring 16. A radial gap 20 is formed between the shoulder of the second sliding sealing ring 5 and the face of the second rotating sealing ring 5. hydrodynamic seals. The radial gap 20 is connected via the axial gap 16 and the first pressure space 1 to the inlet duct 6 which is formed in the seal body 11. The first pressure space 1 is formed on the gas side and the second sliding sealing ring 6. A threaded gland 8 is formed between the outer periphery of the second rotating seal ring 15. and the inner surface of the radially displaceable sealing ring 9, which is interposed between the gland body 11 and the cover 12, where it is sealed by the sealing ring 14. At the same time the second pressure chamber 17 which is formed at the gas side of the threaded gland 8 is connected to the discharge channel 2 formed in the seal body 11. The lid 12 is provided with an opening 19 which is connected to the receiving space 10. The receiving space 10 is formed between the inner side of the lid 12 and the side of the first rotating ring 3, the second rotating sealing ring 5 and the radially sliding ring g.

První posuvný těsnicí kroužek 2 a druhý posuvný těsnicí kroužek 4 jsou přitlačovány k rotujícím těsnicím kroužkům g a g prostřednictvím pružných elementů 15 ve stejném směru, což je výhodné z hlediska montáže ucpávky, a uzavírají současně s těsnicími kroužky 14 první tlakový prostor 1, do kterého je přívodním kanálem 6 přiváděna těsnicí kapalina. Těsnicí kapalina protéká axiální mezerou 16 a radiální mezerou 20 druhého tlakového prostoru 17 a je a ucpávky odváděna odváděcím kanálem 7. Druhý tlakový prostor 17 je těsněn na straně atmosféry závitovou ucpávkou 8. Těsnicí kapalina, která protekla zs klidu závitovou ucpávkou je zachycena v záchytném prostoru 10, odkud Je odváděna otvorem 19 ve víku 12 ucpávky do zásobníku.The first sliding sealing ring 2 and the second sliding sealing ring 4 are pressed against the rotating gag sealing rings by the elastic elements 15 in the same direction, which is advantageous in terms of gland mounting, and enclose at the same time the sealing rings 14 the first pressure space 1 into Sealing liquid was supplied through channel 6. The sealing fluid flows through the axial gap 16 and the radial gap 20 of the second pressure chamber 17 and is discharged through the drainage channel 7. The second pressure chamber 17 is sealed on the atmosphere side by a threaded gland 8. 10 from where it is discharged through the opening 19 in the gland cover 12 to the container.

Zařízení podle vynálezu je vhodná pro těsnění plynů jako je tomu např. u turbokompresorů používaných při výrobě močoviny.The device according to the invention is suitable for sealing gas, such as, for example, turbocompressors used in the production of urea.

Claims

1.A gas sealing device consisting of a mechanical, a mechanical hydrostatic or a mechanical hydrostatic device; hydro-dynamic and threaded seals, characterized in that the first sliding sealing ring (2) and the second sliding sealing ring (4) are positioned longitudinally offset behind the seal body (11) on the elastic elements (15) and the sealing rings (14) wherein the first sliding sealing ring (2) abuts the face sealing surface on the face sealing surface of the first rotating sealing ring (3) mounted on the shaft (18) and on the outer diameter of the first rotating sealing ring (3) is positioned over the driving element (13) and a second sealing ring (14), a second rotating sealing ring (5) on the front sealing surface of which faces the second sliding sealing ring (4), at the same time between the inner diameter of the second sliding sealing ring (4) and the outer diameter of the first rotating sealing ring (3) an axial gap (16) is provided for supplying the sealing and cooling fluid and the gap between the shoulders m of the second sliding sealing ring (4) and the second rotating sealing ring (5) selects a radial gap (2) for the hydrostatic or hydrodynamic seal function, which is connected via an axial gap (16) and a first pressure chamber (1) which is formed on the gas side, at the second sliding sealing ring (4), to a supply channel (6) which is formed in the packing body (11), the threaded packing (8) being formed by the outer periphery of the second rotating sealing ring (5) » The inner surface of the radially sliding ring (9), which is located between the housing (11) and the gland cover (12) and at the same time the second pressure space (17), which is formed at the gas side threaded gland (6), is connected to the outlet channel (7) formed in the gland body (11).

Device according to claim 1, characterized in that the lid (12) is provided with an opening (19) which is connected to a catching space (10) which is formed between the inner side of the lid (12) and the side of the first rotating seal ring (3). 1) of the second rotating-sealing ring (5) of the radially sliding ring (9).