SU1687899A1

SU1687899A1 - Уплотнение насоса

Info

Publication number: SU1687899A1
Application number: SU894751914A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Иванов
Original assignee: Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение позвол ет образовывать с помощью объемных акустических волн динамически устойчивые вихри рабочего тела в радиальном зазоре на частоте естественного вихреобразовани . способствующие снижению утечек в насосном агрегате. Уплотнение насоса содержит размещенный в расточке 1 корпуса 2 резонирующий элемент 7 в зиде неметаллического эвукопрово- да и закрепленный на его поверхности электроакустический преобразователь 4, который выполнен из отдельных излучающих элементов 8 в виде пьезоэлектрических пленок, соединенных посредством нижних и верхних электродов 5, 6, закрепленных на поверхности элемента 7, обращенной к подвижному элементу 3 насоса. 1 э.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к насосостроению и может применяться в качестве уплотнения подвижных элементов насоса для перекачивания химически чистых однофазовых веществ.

Цель изобретения - повышение надежности и герметичности путем улучшения динамических характеристик вихреобразования.

На фиг.1 показано уплотнение насоса, продольный разрез; на фиг.2 - вариант конструкции резонатора с составным звукопроводом.

Уплотнение насоса (фиг.1) содержит размещенный в расточке 1 корпуса 2 и охватывающий подвижный элемент 3 насоса (рабочее колесо) кольцевой электроакустический преобразователь 4 с системой верхних и нижних электродов 5 и 6 и резонирующий элемент 7, образующий с электроакустическим преобразователем 4 резонатор, Резонирующий элемент 7 выполнен в виде размещенного в расточке Т корпуса 2 кольцевого неметаллического звукопровода, а электроакустический преобразователь 4 выполнен составным из отдельных излучающих элементов 8 в виде пьезоэлектрических пленок, соединенных посредством верхних и нижних электродов .5 и 6 закрепленных на поверхности звукопровода 7, обращенной к подвижному элементу 3 насоса.

Звукопровод 7 выполнен составным из подложки 9 и р⁺- слоя 10, сформированного на поверхности подложки 9 посредством диффузии примеси. Резонирующий элемент 7 отделен от корпуса 2 звуконепроницаемой прокладки 11.

Резонатор, например, может быть выполнен из пьезоэлектрических пленок (ZnO) толщиной 1 мкм, изготовленных на кремниевой (Si) цилиндрической оболочке (5 - 10 мкм), вытравленной з более толстой оболочке (350 мкм), Для этого в кремниевой оболочке ориентации (110) диффузией примеси формируется верхний р⁺- слой. Электроды 5 и 6 выполнены из алюминия.

Устройство работает следующим образом.

При включении насосного агрегата начинает раскручиваться рабочее колесо 3. Через образовавшийся зазор между корпусом 2 и вращающимся элементом 3 происходят утечки рабочего тела. Одновременно от источника электрических сигналов (не показан) подается напряжение на электроды 5 и 6 электроакустического преобразователя

4, который вследствие обратного пьезоэффекта и принципа суперпозиции волн отдельных излучающих элементов 8 формирует объемные акустические волны,. Воздействие волнового (акустического) поля на струю жидкости (газа), протекающую через рабочий зазор, приводит к появлению интенсивного вихреобразования с увеличенными размерами вихрей, вызывающих увеличение угла раскрытия’струи и ее турбулизацию.

Вихри имеют собственную частоту (частоту естественного вихреобразования)и на этой частоте (резонансной) наблюдается максимальное воздействие волнового поля на поток рабочего тела, которое должно быть чистым, и однофазным, не имеющим границы раздела. В противном случае воздействие акустического поля незначительно вследствие отражения акустического поля незначительно вследствие отражения акустической энергии от поверхности раздела. Звукопровод 7 служит для увеличения интенсивности акустической энергии.

Создание объемного акустического волнового поля, приводящего к интенсивному и устойчивому вихреобразованию и высокой герметичности, и размещение резонирующего элемента 7 в расточке корпуса 2 способствуют повышению надежности уплотнения за счет улучшения динамических характеристик.

Claims

Формула изобретения

1. Уплотнение насоса, содержащее размещенный в расточке корпуса насоса и охватывающий подвижный элемент насоса кольцевой электроакустический преобразователь с системой верхних и нижних электродов и резонирующий элемент, образующий с электроакустическим преобразователем резонатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и герметичности путем улучшения динамических характеристик вихреобразования. резонирующий элемент выполнен в виде размещенного в расточке корпуса кольцевого неметаллического звукопровода. а электроакустический преобразователь выполнен составным из отдельных излучающих элементов в виде пьезоэлектрических пленок, соединенных посредством верхних и нижних электродов и закрепленных на поверхности звуке провода, обращенной к подвижному элементу насоса.
2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а иэ щ е ес я тем, что звукопровод выполнен составным из подложки и р⁺- слоя.

Фиг. I

Составитель Ю. Никитченко Редактор И. Касарда Техред М.Моргентал Корректор М, Максимищинец 1

' Заказ 3692 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ·> 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101