SU1366751A1

SU1366751A1 - End face seal

Info

Publication number: SU1366751A1
Application number: SU864088970A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Баранин; Сергей Дмитриевич Рязанов; Геннадий Федорович Киселев; Борис Александрович Щибров; Иван Васильевич Илларионов
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром"
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1988-01-15

Abstract

Изобретение относитс к области насосостроени и компрессоростроени , в частности к торцовым уплотнени м вращающихс валов, и может быть использовано в конструкци х, требующих обеспечени гидрозатвора при изменени х давлени уплотнительной среды, и позвол ет повысить надежность уплотнени . Уплотнительное кольцо 3 образует с корпусом 1 замкнутую кольцевую полость 4 и вьтолнено с осевым каналом 5, сообщающим полость 4. с канавкой 6 на рабочей торцовой поверхности кольца 3. На поверхности корпуса 1 выполнено отверстие 7 дл подачи затворной жидкости в месте сопр жени его с невращающимс уплотни- тельным кольцом 3. В кольце 3 выполнено дроссельное устройство в виде калиброванных радиальных отверстий 8 и 9, соедин ющих поверхность кольца с его осевым накалом 5. Уменьшение проходного сечени отверсти 8 при изменении процесса работы создает дополнительное сопротивление течению затворной жидкости, и давление в кольцевой полости 4 снижаетс до своего минимального значени , чем и обеспечиваетс поддержание минимального перепада на уплотнительном кольце. 2 3.п. ф-лы, 3 ил. «е (ЛThe invention relates to the field of pump-building and compressor-building, in particular, to mechanical seals of rotating shafts, and can be used in structures that require the provision of a hydraulic seal with changes in the pressure of the sealing medium, and makes it possible to increase the reliability of the seal. The sealing ring 3 forms with the housing 1 a closed annular cavity 4 and is fitted with an axial channel 5, which communicates cavity 4. with a groove 6 on the working end surface of the ring 3. On the surface of the housing 1 there is an opening 7 for supplying the barrier fluid in conjunction with non-rotating sealing ring 3. In ring 3, a throttle device is made in the form of calibrated radial holes 8 and 9 connecting the surface of the ring with its axial heat 5. Reduction of the orifice section of hole 8 when the process of changing Ota creates additional flow resistance barrier fluid and the pressure in the annular cavity 4 is reduced to its minimum value, and this is provided by maintaining a minimum differential on the sealing ring. 2 3.p. f-ly, 3 ill. "E (L

Description

Г2G2

Срив.)Sriv.)

Изобретение относитс к насосо- строению и компрессоростроению, в частности, к торцовым уплотнени м вращающихс валов, и может быть использовано в конструкци х, требующих обеспечени гидрозатвора при изменени х давлени уплотн емой среды.The invention relates to pump construction and compressor engineering, in particular, to mechanical seals of rotating shafts, and can be used in structures that require the provision of a hydraulic seal with changes in pressure of the sealable medium.

Цель изобретени - повышение надежности торцового уплотнени при продолжительных изменени х давлени уплотн емой среды за счет непрерывного поддержани наименьшего перепада давлений на уплотнительном кольце и снижени износа контактной пары.The purpose of the invention is to increase the reliability of the mechanical seal with long-term changes in the pressure of the medium to be compacted by continuously maintaining the smallest pressure drop across the sealing ring and reducing the wear of the contact pair.

На фиг. 1 изображена конструкци торцового уплотнени , положение уп- лотнительных колец при повышенных значени х давлени уплотн емой среды на фиг. 2 - то же, при низких значени х давлени уплотн емой среды; на фиг. 3 - то же, с иным использованием элементов узла.FIG. Figure 1 shows the design of the mechanical seal, the position of the sealing rings at elevated pressures of the sealing medium in FIG. 2 - the same, at low pressures of the medium to be compacted; in fig. 3 - the same, with a different use of node elements.

Торцовое уплотнение состоит из корпуса 1, вращающегос и невращающегос аксиально подвижных уплотнитель ных колец 2 и 3. Уплотнительное кольцо 3 образует с корпусом 1 замкнутую кольцевую полость 4 и снабжено осевым каналом 5, сообщающим полость 4 с канавкой 6 на рабочей торцовой поверхности кольца 3. На поверхности корпуса 1 выполнено отверстие 7 дл подачи затворной жидкости в месте сопр жени его с невращающимс уплот нительным кольцом 3, которое выполнено с дроссельным устройством в виде калиброванных радиальных отверстий 8 и 9, соедин ющих поверхность коль- ца с его осевым каналом 5. Калиброванное радиальное отверстие может быть соединено с канавкой 10.The mechanical seal consists of the housing 1, rotating and non-rotating axially movable sealing rings 2 and 3. The sealing ring 3 forms with the housing 1 a closed annular cavity 4 and is provided with an axial channel 5, which communicates the cavity 4 with the groove 6 on the working end surface of the ring 3. On the surface of the housing 1 has an opening 7 for supplying the barrier fluid in the place of its mating with a non-rotating sealing ring 3, which is made with a throttle device in the form of calibrated radial holes 8 and 9 connecting x the surface of the ring with its axial channel 5. The calibrated radial hole can be connected to the groove 10.

В корпусе I выполнено также дроссельное отверстие 11, сообщающее кольцевую полость 4 и низконапорную часть системы затворной жидкости. Дл предварительного взаимного прижати уплотнительных колец в кольцевой Камере установлены упругие элементы 12.In the case I also made the throttle hole 11, which connects the annular cavity 4 and the low-pressure part of the system of barrier fluid. For the preliminary mutual pressing of the sealing rings in the annular chamber, elastic elements 12 are installed.

Торцовое уплотнение работает следующим образом.Mechanical seal works as follows.

При максимальной величине давлени уплотн емой среды Р,. , за счет разности гидравлически нагруженных площадей, уплотнительные кольца 2 и 3 перемещаютс в сторону полости 4 и занимают крайнее правое положение (фиг. 1). Через отверсти 7 и 8At the maximum pressure of the compacted medium P ,. , due to the difference of the hydraulically loaded areas, the sealing rings 2 and 3 move towards the cavity 4 and occupy the extreme right position (Fig. 1). Through holes 7 and 8

ГR

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

и осевой канал в кольцевую полость 4 и канавку 6 на рабочем торце кольца 3 подводитс затворна жидкость с максимальным давлением Р,„a«c превышающим давление Рп. Калиброванное радиальное отверстие 8 обеспечивает минимальный расход затворной жидкости из услови необходимого теплоот- вода и обеспечени устойчивого давлени PJ в системе гидрозатвора.and the axial channel into the annular cavity 4 and the groove 6 at the working end of the ring 3 is supplied with a blocking fluid with a maximum pressure P, “a” c exceeding the pressure Pn. The calibrated radial bore 8 provides the minimum amount of barrier fluid from the condition of the required heat sink and ensuring a stable pressure PJ in the hydraulic seal system.

Уменьшение давлени среды, например , при включении в работу гидродинамического импеллерного уплотнени или при изменении технологического режима, вызывает нарушение баланса осевых сил, действующих на. аксиально подвижные кольца 2 и 3. Оба кольца перемещаютс под действием давлени в кольцевой полости 4 (фиг. 1) и занимают положение, при котором калиброванное отверстие 8 частичнр перекрываетс поверхностью корпуса 1. Уменьшение проходного сечени отверсти 8 создает дополнительное сопротивление течению затворной жидкости. Давление в кольцевой полости 4 снижаетс до своего минимального значени Р длин Decreasing the pressure of the medium, for example, when hydrodynamic impeller compaction is put into operation or when the process conditions change, causes an imbalance in the balance of axial forces acting on. axially movable rings 2 and 3. Both rings move under pressure in the annular cavity 4 (Fig. 1) and occupy a position in which the calibrated orifice 8 partially overlaps the surface of the housing 1. Reducing the orifice section of the orifice 8 creates additional resistance to the flow of the barrier fluid. The pressure in the annular cavity 4 decreases to its minimum value of P length

Дроссельное устройство дл улучшени регулировочных характеристик может быть выполнено в виде р да калиброванных отверстий, например, двух (8 и 9), проходные сечени каждого из которых уменьшаютс при приближении их расположени к кольцевой полости 4. Причем, отверстие 9 располагаетс так, чтобы оно открывалось при полном перекрытии отверсти 8. Соотношение проходных сечений капиб- рованнь|х радиальных отверстий подбираетс таким образом, чтобы на всех режимах Ьбеспечнвалс наименьший перепад давлени между затворной жидкостью и уплотн емой средой.The throttle device for improving the control characteristics can be made in the form of a series of calibrated holes, for example, two (8 and 9), the flow areas of each of which are reduced when approaching them to the annular cavity 4. Moreover, the hole 9 is positioned so that it opens with full overlap of the hole 8. The ratio of flow areas of the radial orifices of the radial holes is selected so that in all modes b the minimum pressure drop between the barrier fluid and the seal is ensured the medium being.

Дл повышени устойчивости режимов регулировани давлени в системе гидрозатвора и их оптимизации калиброванное радиальное отверстие может быть дополнительно соединено с канавкой 10 на наружной цилиндрической поверхности кольца 3 (фиг. З). Сечение канавки 10 уменьшаетс в сторону кольцевой полости 4. Это позвол ет более плавно регулировать давление затворной жидкости в полости 4 и канавке 6 в зависимости от изменени To increase the stability of pressure control modes in the hydraulic system and their optimization, a calibrated radial bore can be additionally connected to the groove 10 on the outer cylindrical surface of the ring 3 (Fig. 3). The cross section of the groove 10 decreases towards the annular cavity 4. This allows the barrier fluid pressure in the cavity 4 and the groove 6 to be more smoothly controlled depending on the change

давлени уплотн емой .среды Р,pressure of the compacted medium P,

ГR

Форму Л а изобретени Form LA inventions

Claims

1. Mechanical seal containing rotating and non-rotating axially movable sealing rings, the last of which is spring-loaded and installed in the cylindrical bore of the housing with the formation of a closed annular cavity, hydraulically connected to the barrier fluid supply system, and made with an axial channel that communicates the annular cavity with a groove on the working end surface of the ring, characterized in that, in order to maintain the reliability of the seal with prolonged changes in the pressure of the medium to be sealed, rhnosti housing has an opening for supplying the sealing liquid in place with its mating nevraschayuschims uplot- seal ring, wherein vypol0

five

0

A nano throttle device in the form of at least one calibrated radial hole connecting the cylindrical surface of the ring with its axial channel.

2. Sealing under item 1, characterized in that the flow area of each of the calibrated radial holes decreases as it approaches the annular cavity.

3. Sealing according to claim 1, t.L., which is between the axial channel and the calibrated radial hole on the cylindrical surface of the non-rotating ring, a groove is made, the cross section of which decreases in the direction of the annular cavity, while the section with the largest cross section of the groove with calibrated radial bore.

//

dui.e