RU2227235C1

RU2227235C1 - Impeller seal

Info

Publication number: RU2227235C1
Application number: RU2002121846/06A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Савин; Д.Е. Устинов; О.В. Соломин; А.В. Алехин; ков Р.Н. Пол; Р.Н. Поляков
Original assignee: Орловский государственный технический университет
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2004-04-20

Abstract

FIELD: packing equipment. SUBSTANCE: impeller seal has dynamic packer and elastic cylindrical bushing placed along outer diameter of impeller, fixing ring and screw. In starting position free end of elastic bushing is set against fixed body element by projection for achieving water-tightness when rotor is not turning and during starting/stopping of device. EFFECT: water-tightness when rotor is not turning and during starting/stopping of device, lessened leaks through packing assembly of device. 3 dwg

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации высокоскоростных роторов турбоагрегатов.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal high-speed rotors of turbine units.

Известно импеллерное уплотнение с лопатками, закрытыми по наружному диаметру козырьком, состоящее из установленного на вал вращающегося импеллера, козырька и кольцевой неподвижной камеры. Козырек снижает потребляемую импеллером мощность и момент трения жидкости по наружному диаметру. При вращении импеллера, снабженного лопатками, жидкость, находящаяся в камере, увлекается во вращение. В результате этого на нее действует радиально направленные силы инерции вращения, создающие некоторое противодавление р₀. Силы инерции препятствуют течению жидкости по направлению к оси вращения и, следовательно, вытеканию ее наружу [1].Known impeller seal with blades, closed on the outer diameter of the visor, consisting of a rotating impeller mounted on the shaft, a visor and an annular stationary chamber. The visor reduces the power consumed by the impeller and the moment of friction of the liquid along the outer diameter. When the impeller is equipped with blades, the fluid in the chamber is carried away in rotation. As a result of this, radially directed inertia forces of rotation act on it, creating some back pressure p ₀ . Inertia forces impede the flow of fluid toward the axis of rotation and, therefore, its outflow [1].

Указанное импеллерное уплотнение имеет существенный недостаток, проявляющийся в недостаточной эффективности динамического уплотнения в условиях стоянки и пуска-останова вала.The specified impeller seal has a significant drawback, which is manifested in the insufficient efficiency of the dynamic seal in the conditions of parking and start-stop of the shaft.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении герметичности импеллерного уплотнения при невращающемся роторе и в условиях пуска-останова роторной машины за счет того, что на импеллер установлена эластичная неравножесткая цилиндрическая втулка с уплотняющим выступом на внутренней поверхности, закрепленная на наружном диаметре с помощью кольца и винтов.The problem to which the invention is directed, is to increase the tightness of the impeller seal with a non-rotating rotor and in the start-stop conditions of the rotor machine due to the fact that the impeller has an elastic, non-rigid cylindrical sleeve with a sealing protrusion on the inner surface, mounted on the outer diameter with rings and screws.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен главный вид импеллерного уплотнения при невращающемся роторе, на фиг.2 - разрез А-А при невращающемся роторе, на фиг.3 - разрез А-А при вращающемся роторе.Figure 1 presents the main view of the impeller seal with a non-rotating rotor, figure 2 is a section aa with a non-rotating rotor, figure 3 is a section aa with a rotating rotor.

Импеллерное уплотнение состоит из динамического уплотнения (закрытый импеллер с лопатками и козырьком) 1 и эластичной неравножесткой цилиндрической втулки 2 по наружному диаметру импеллера, кольца крепления 3 и винта 4. В исходном положении незакрепленный край эластичной втулки 2 опирается выступом на неподвижный элемент корпуса 5, способствуя герметичности при не вращающемся роторе и в момент пуска-останова.The impeller seal consists of a dynamic seal (a closed impeller with vanes and a visor) 1 and an elastic non-rigid cylindrical sleeve 2 along the outer diameter of the impeller, fastening ring 3 and screw 4. In the initial position, the loose edge of the elastic sleeve 2 is supported by a protrusion on the fixed element of the housing 5, contributing to tightness with a non-rotating rotor and at the time of start-stop.

Устройство работает следующим образом. При неподвижном и медленно вращающемся роторе уплотняемый материал полости Б своим избыточным давлением воздействует на эластичную втулку 2, создавая необходимое для герметизации контактное давление.The device operates as follows. With a stationary and slowly rotating rotor, the compacted material of the cavity B acts on the elastic sleeve 2 with its excess pressure, creating the contact pressure necessary for sealing.

При превышении определенной частоты вращения вала незакрепленный край эластичной втулки 2 под действием центробежных сил отрывается от корпуса и в работу включается динамическое уплотнение 1. Момент разгерметизации эластичной втулки соответствует началу эффективной работы импеллера.When exceeding a certain frequency of rotation of the shaft, the loose edge of the elastic sleeve 2 under the action of centrifugal forces breaks away from the housing and the dynamic seal 1 is turned on. The moment of depressurization of the elastic sleeve corresponds to the beginning of the effective operation of the impeller.

В момент торможения, при снижении частоты вращения вала ниже предельной, эластичная втулка 2 приходит в исходное состояние, создавая необходимое для герметизации контактное давление.At the time of braking, with a decrease in the shaft speed below the limit, the elastic sleeve 2 returns to its original state, creating the contact pressure necessary for sealing.

Таким образом, предлагаемая конструкция уплотнения позволяет улучшить технические показатели и надежность уплотняемого узла.Thus, the proposed seal design allows to improve the technical performance and reliability of the sealed unit.

Источники информацииSources of information

1. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник/Под ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1994.1. Seals and sealing technique: Handbook / Ed. A.I. Golubeva, L.A. Kondakova. M .: Engineering, 1994.

2. Авторское свидетельство СССР № 1622688, кл. F 16 J 15/42, 1988 (прототип 1).2. USSR copyright certificate No. 1622688, cl. F 16 J 15/42, 1988 (prototype 1).

Claims

An impeller seal comprising a housing, an impeller with a visor, characterized in that the impeller has an elastic, non-rigid cylindrical sleeve with a sealing protrusion on the inner surface, mounted on the outer diameter with a ring and screws.