Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и, преимущественно, может быть использовано при уплотнении валов насосов, работающих при значительных перепадах давления в абразивных суспензиях, обладающих склонностью к кристаллизации, свойственной суспензиям и растворам глиноземного производства. The invention relates to equipment for hydrometallurgical production and, mainly, can be used to seal the shafts of pumps operating at significant pressure drops in abrasive suspensions, which have a crystallization tendency inherent in suspensions and solutions of alumina production.
Цель изобретения повышение надежности торцового уплотнения во всем диапазоне рабочих давлений. The purpose of the invention is to increase the reliability of the mechanical seal over the entire range of operating pressures.
На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, разрез; на фиг.2 узел l на фиг. 1; на фиг.3 то же, без кольцевого гофра. Figure 1 shows the mechanical seal, section; in Fig. 2, the node l in Fig. one; figure 3 the same, without an annular corrugation.
Торцовое уплотнение содержит корпус 1 уплотнения, закрепленный на детали 2 статора насоса. В корпусе 1 размещена обойма 3 с упорным кольцом 4, поджатым пружиной 5 к опорному кольцу 6, установленному в обойме 7 на валу 8 насоса при помощи монтажной втулки 9. Между корпусом и обоймой 3 в радиальных проточках 10 и 11 соответственно корпуса 1 и обоймы 3 размещен гофр 12. Радиальная проточка 11 обоймы 3 смещена относительно радиальной проточки корпуса 1 в сторону пружины 5 на величину не менее максимально допустимого износа пары трения. В обойме 3 выполнены кольцевые канавки 13, открытые со стороны основания радиальной проточки 11, образованные углублениями в основании проточки, имеющем, например, волнообразную в радиальном сечении форму - профиль. Ветвь 14 гофра 12, размещенная в проточке 11, имеет кольцевые выступы 15, соответствующие по форме канавкам 13, плотно входящие в эти канавки. Количество канавок 13, их форма и размеры подбираются экспериментальным путем в зависимости от величины рабочего давления, от материала гофра и некоторых других характеристик, исходя из условий предотвращения выдавливания ветви 14 гофра в зазор между корпусом 1 и обоймой 3. The mechanical seal comprises a seal housing 1 fixed to the pump stator part 2. A cage 3 is placed in the housing 1 with a thrust ring 4, pressed by a spring 5 to the support ring 6, mounted in the casing 7 on the pump shaft 8 using the mounting sleeve 9. Between the casing and the cage 3 in the radial grooves 10 and 11 of the casing 1 and the casing 3 corrugation 12 is placed. The radial groove 11 of the cage 3 is offset relative to the radial groove of the housing 1 towards the spring 5 by an amount not less than the maximum allowable wear of the friction pair. In the cage 3, annular grooves 13 are made, open on the side of the base of the radial groove 11, formed by recesses in the base of the groove, having, for example, a profile-shaped wave-shaped in the radial section. The branch 14 of the corrugation 12, located in the groove 11, has annular protrusions 15, corresponding in shape to the grooves 13, tightly entering these grooves. The number of grooves 13, their shape and dimensions are selected experimentally depending on the magnitude of the working pressure, on the corrugation material and some other characteristics, based on the conditions for preventing extrusion of the corrugation branch 14 into the gap between the housing 1 and the holder 3.
При работе торцового уплотнения на кольцевой гофр 12 действует давление со стороны полости высокого давления, горизонтальная составляющая F результирующей силы которого стремится поджать ветвь 14 гофра 12 к стенке радиальной проточки 11. При этом боковые стенки кольцевых канавок 13, расположенные со стороны полости низкого давления, взаимодействуя с кольцевыми выступами 15 на ветви 14 гофра, воспринимают на себя значительную часть силы F, в результате чего сила F1, с которой ветвь 15 поджата к стенке радиальной проточки 11, значительно меньше силы F. В результате ветвь 14 не выдавливается в зазор между корпусом 1 и обоймой 3, что повышает надежность работы торцового уплотнения. Выполнение основания радиальной проточки 11 волнообразной формы предотвращает возможное зацепление за обойму 3 выходящих из радиальной проточки 11 участков ветви 14 гофра в процессе перемещения обоймы 3, что еще больше повышает надежность торцового уплотнения.When the mechanical seal is operating, the annular corrugation 12 is affected by pressure from the side of the high-pressure cavity, the horizontal component F of the resulting force which tends to press the branch 14 of the corrugation 12 against the wall of the radial groove 11. In this case, the side walls of the annular grooves 13 located on the side of the low-pressure cavity interacting with annular protrusions 15 on the corrugation branch 14, they absorb a significant part of the force F, as a result of which the force F 1 , with which the branch 15 is pressed against the wall of the radial groove 11, is much less than the force F. As a result, the branch 14 is not extruded into the gap between the housing 1 and the holder 3, which increases the reliability of the mechanical seal. The implementation of the base of the radial groove 11 of a wave-like shape prevents possible pinching of 3 sections of the corrugation branch 14 leaving the radial groove 11 during the movement of the ferrule 3, which further increases the reliability of the mechanical seal.
