NL8005744A - Drukafdichtsamenstel. - Google Patents

Description

H.O. 29-545 1 —

Brukafdichtsamenstel.

De uitvinding heeft betrekking op een drukafdichtsamenstel en meer in het bijzonder op een afdichting voor een laag drukverschil tussen een gas en een bufferolie en dergelijke voor roterende werktuigen zoals een centrifugaalcompressor.

5 Bij de meeste toepassingen van compressoren is het ongewenst en vaak niet veilig dat lekkage van het gecomprimeerde gas optreedt vanaf de compressor naar de omgeving. Om te voorkomen dat dit plaats heeft 'wordt een bufferolie met een hogere druk dan het gas nabij de gasafdichting ingebracht. Een klein deel van de olie heeft de mo-10 gelijkheid over de gasafdichting te lekken naar een ringvormige ruimte op de binnenzijde van de compressor nabij de afdichting.

Vanaf deze ringvormige ruimte wordt de olie in een cilinder verzameld en met regelmatige tussenpozen afgevoerd. Verweg het grootste deel van de bufferolie passeert de afdichtingen aan de luchtzijde 15 en daalt in druk van een niveau dat bij bepaalde toepassingen hon- 2 derden kilogrammen per cm tot ongeveer atmosferische druk kan bedragen.

Be lekkage van olie over de afdichting aan de gaszijde moet zo klein mogelijk zijn maar toch voldoende om smering voor de gasaf-20 dichtring - te verschaffen om toenemende verwarming en eventueel vastlopen van de afdichtring te voorkomen. Busafdichtingen van het tot nu toe gebruikte type hebben twee belangrijke nadelen. Iade eerste plaats maken de kleine spelingen vereist voor de afdicht-ringen de oliestroom vanaf de oliezijde naar de gaszijde marginaal, 25 in het bijzonder bij een laag drukverschil. Bit wordt ernstiger als de afdichtring excentrisch rust op de as. In het gebied van de kleinste speling van een excentrisch rustende ring zal duidelijk geen oliefilm aanwezig zijn. Bovendien kunnen wijzigingen in temperatuur tussen de oliering en de as bijvoorbeeld bij snel stoppen tot ge-30 volg hebben dat de afdichtring sneller afkoelt dan de as en aldus samentrekt tot het punt waar vastlopen plaats heeft. In de tweede plaats, als grotere spelingen worden gebruikt om de bovengenoemde nadelen te reduceren of op te heffen heeft een toename in de hoeveelheid olie plaats die lekt over de afdichting in de verzamel-35 ruimte van de compressor. Olielekkage is een derdegraads funktie van de speling en een lineaire funktie van de axiale lengte van de afdichtring.

8005744 2

Volgens de uitvinding omvat een afdichtsamenstel voor roterende werktuigen een afdichtring waarbij de afdichtolie east gaat door de afdichting aan de gaszijde van zowel koeling voor de ring als smering voor de legervlakken verschaft, die één deel vormen met 5 de afdichtring. De legervlakken centreren de afdichtring zodat deze werkt in een stand voor deze speling met minimale lekkage. De oliestroom blijft constant onafhankelijk van het drukverschil aan de afdichtring aan de gaszijde omdat de oliestroom slechts afhangt van de drukval over de afdichtingen aan de luchtzijde.

10 Dienovereenkomstig is een doel van de uitvinding een drukaf-dichtsamenstel voor roterende werktuigen te verschaffen.

• Een ander doel is het verschaffen van een verbeterd druk/af-dichtsamenstel waarbij bufferolie wordt toegepast.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een 15 drukafdichtsamenstel dat bij hoge drukken en hoge omtreksnelheden van de as kan werken.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een drukafdichtsamenstel met minimale olielekkage in de drukzijde.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een ver-20 beterd drukafdichtsamenstel dat kan werken bij een kleine verschil-druk van de olie.

Aan de hand van een tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld schematisch is weergegeven, wordt de uitvinding hierna nader beschreven.

25 Fig. 1 toont een doorsnede van het drukafdichtsamenstel ge construeerd volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding.

Fig. 2 toont een gedeeltelijk aanzicht over de lijn II in fig. 1.

De tekening toont een drukafdichtsamenstel 10 samengesteld 30 in overeenstemming met de uitvinding. Het afdichtsamenstel 10 is gebruikt om een roterende as 12 af te dichten tegen het passeren van gas met hoge druk vanaf de gaszijde 14 van de roterende inrichting, zoals een centrifugaalcompressor, naar de luchtzijde 16 (atmosfeer). Tijdens de werking kan aan de gaszijde 14 een druk 2 35 heersen van vele honderden kilogrammen per cm . Olie die op een 2 drukverschil van ongeveer 0,7 tot 1 kg per cm boven de druk aan de gaszijde 14 wordt gehouden treedt in een inlaat 18 en wordt door de leidingen 20,22 en 24 geleid naar een ringvormige ruimte 26. De olie kan op de verschildruk worden gehouden door middel van 40 een hoger geplaatst reservoir of dergelijke.

S 0 0 5 7 4 4 3

In de ringvormige raimte 26 is een afdichtring 28 geplaatst, die is gekoppeld met een stationair huis 30 door middel van anti-rotatiepennen 32 die los zijn geplaatst in openingen 33 in de afdichtring 28 om een axiale plaatsing en centrering van de afdicht-5 ring 28 te kunnen uitvoeren als hierna beschreven. De afdichtring 28 bezit een aantal openingen 34 om zijn omtrek die leiden naar een ringvormige ruimte 36 die de as 12 omgeeft. De oliestroom!; vanaf de ringvormige ruimte 26 door de openingen 34 en daarna in de ringvormige ruimte 36 als gevolg van het feit dat de olie op een 10 druk wordt gehouden hoger dan aan zowel de gaszijde 14 als de luchtzijde 16 en heeft dus de neiging vanaf de ringvormige ruimte 36 in beide axiale richtingen A en B te stromen.

Het grootste deel van de olie wordt echter verhinderd te bewegen in de richting A door middel van een dam 38 op de afdichtring 15 28 waarvan de speling zodanig is dat slechts een kleine hoeveelheid olie daardoor kan passeren. De afdichtring 28 omvat ook een reeks schroeflijnvormige teruggaande groeven 40 ("helical windback grooves"), die de neiging hebben de olie die door de dam 38 stroomt tegen zijn natuurlijke stroom te richten in de richting A en dus 20 een overmaat aan olielekkage aan de gaszijde 14 gedurende de werking te voorkomen. De olie die beweegt in de richting B naar de luchtzijde 16 treedt door een reeks van axiale groeven 42 die op afstand van elkaar om de omtrek van de afdichtring 28 zijn geplaatst en die een toevoer v.an olie voor smering van een aantal legervlakken 25 44 verschaft geplaatst tussen elke axiale groef 42. Legervlakken 44 dienen om de ring 28 te centreren om daartussen en de as 12 een minimale speling te verschaffen en dus een minimaal olieverlies.

Een ringvormige speling 26 is verschaft tussen het stationaire huis 30 en de omtrek van de afdichtring 28 opdat de olie de af-30 dichtring 28 omgeeft en om een hydraulische demping van geïnduceerde trillingen in de ring 28 als gevolg van de aanwezigheid van de olie te verschaffen. Een dam 48 is aangebracht met een speling van slechts enkele honderdsten-mfïlimeter tussen deze dam en een stationair orgaan 30 zodat het grootste deel van de oliestroom plaats 35 heeft door de afdichtring 28 om koeling en smering daarvan te verschaffen. Een golfveer 50 geplaatst tussen een uitsteeksel 51 van de afdichtring 28 en uitsteeksel 55 van een stationair' huis 30 of een ander geschikt drukorgaan wordt gebruikt om de afdichtring 28 met voorspanning tegen een afdichtoppervlak 52 te houden op een 40 uitstekend stationair orgaan 53 om de afdichtring 28 op zijn juiste 8005744 4 axiale plaats te houden. Nadat de olie stroomt door de afdichtring 28 komt hij in een ringvormige buitenste speling 54 om de as 12 en daarna door de afdichtingen aan de luchtzijde en wordt door bekende oli e-ver z amelinrichtingen verz ameld.

5 De uitvinding heeft de bijzonderheid dat olie stromende door het afdichtsysteem 10 vier zeer bepaalde funkties heeft: (l) het koelen van de afdichtring; (2) het smeren van de legervlakken; (5) het afdichten van de gasatmosfeer en (4) het dempen van de trillingen die optreden in de afdichtring.

8005744

Claims (8)

1. Drukafdichtsamenstel waarbij een uitwendige toevoer van olie wordt toegepast om een roterende as af te dichten, gekenmerkt door een stationaire ring die de as omgeeft, ten minste één legervlak geplaatst op de ring nabij en gericht naar genoemde 5 as, en openingen in de ring om genoemde uitwendige olietoevoer in verbinding te brengen met het legervlak en daardoor de ring te koelen en te smeren.

2. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ring een ringvormige ruimte omvat die de as omgeeft, waar- 10 bid ie openingen een olieverbinding vormen naar genoemde ringvormige ruimte.

3. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ring een aantal axiale groeven omvat die een aantal van genoemde legervlakken begrenzen. 15

4· Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ring schroeflijnvormige groeven omvat om zijn binnenoppervlak nabij de as om de olie in een tevoren bepaalde richting te richten.

5· Samenstel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een aantal axiale groeven aanwezig is dat een aantal leger- 20 vlakken begrenst op één zijde van de ringvormige ruimte en schroeflijnvormige groeven op de andere zijde van genoemde ringvormige ruimte.

6. Samenstel volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een stationair huis aanwezig is dat de ring omgeeft en een 25 ringvormige opening om genoemde ring begrensd, waarbij de olie wordt geleid naar de ringvormige opening om genoemde ring voor het dempen van deze ring tegen geïnduceerde trilling.

7. Samenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een stationair huis aanwezig is dat de ring omgeeft, welk huis 50 een uitsteeksel omvat dat genoemde ring raakt om axiale beweging van de ring langs de as te voorkomen.

8. Samenstel volgens conclusie 7>niet het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om de ring een voorspanning te geven tegen genoemd uitsteeksel. 8005744