Шнековый насос для высоковязких жидкостей
1. ШНЕКОВЫЙ НАСОС ДЛЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕгй, содержащий корнус с в.ходмы.м и вы.ходным штуцерами , вал с установленмы.м на не.м шнеком, корпус уплотнения с набивкой и расположенную перед набивкой отбойную нарезку с гребнями лабиринта, отличающийся тем, чтО; с целью повышения надежности работы уп .югнения, ва.т снаожен стуницеи, распо.И)жениой между уп.чотпения м н|неком с выполненной па iieii ниптоиой ун.ютните .|ьной марезко||, 1)иткм которой Haii();iBлены нротивоно.южно виткам шнека, в сту1П1ие выполнен по крайней мере один п|)одс ).11,пый сквозной Kaiia.i, а в корпусе уплотпспия )лнепы от1 ерстия, гпдравлически ciuKibifiaioHuie ступипу с б.шжпмм к пабп1и е гребнем отбойной нарезки. 2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что ступипа выполнепа в виде автономной вту. , а капалы распо,1ожены в теле пос.гедней. 3.Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем. что втулка выпо.1нена с возможностью осевого перемещения и подпружппепа со стороны пшека, .между втулкой п корпусом о уп.ютпеппя распо.тожепо регу.1нровочное (Л Ko;ibiu) с торцовым буртом, унпраюнигмся по втулку, причем в бурте вьи1о.1пеп по крайней мере один радпа,1Ы1Ы11 сквозной кана .ь о HiKk со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„Я0, 1170191 (51(4 1 04 (.) 3,()() ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
< г
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3660858/25-06 (22) 05.11.83 (46) 30.07.85. Бюл. ¹ 28 (72) И. 3. Кунин, А. Г. Костыл. В, Б. А. Харьков, В. И. Янков, I I. Г. Морковина и H. II. Калугин (71) Всесоюзный науч(и>-исс«!ег(О!Зяте«!Ьский институт синтетических волок(н! (53) 621.671 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 640044, кл. Г 04 D 3/00, 1977.
2. А вторс кос свидетел ьство ССС Р № 90967, кл. F 04 D 3/02, !950.
f(> f »c» IIII, Вал < If(I()welf «тУH» Н< й. P f«ff<>. н>Ж(< I I 1 1 О И М < ЖДЪ K() Р! I > СО 11 « I (Л ОT I I(. 11(I и I I !! 111(<КОМ «Вьf fl() 1 (ICII IIOII llil Il<. È >И(НТОВОИ ) НЛОТI I I IT<. . I f>II() lf НЯ РЕЗКО Н, ВИТКИ K()T() f)(> H Hi 1 f f f)<113, н
2. 1 Iясос !н> II. l. От.ггг гагои((гйс.г гс м, гго
«тупиц;! Выполнена H Виде явт<нн>мш>й нтулhIf, (В теле ИО««!едн«и.
3. Насос по пп. 1 и 2, or гичагои(ш!(»
f(м. что втулка выполнена с возможностьк>
О(. < (3О ГО I I< Р(.< М (> I f <(. I I И и H 11();l 1!Р > ж(f I I< 11I III IIcKiI, .">!еж,(<> Вт>«(кОЙ H K(>1)f1>> «Ом уп.н)тнения рясполож H() регу. (ирОВО III()<
КО з ьцо с торцо(3ы и б> ртом, у IIH p
KP<3 HII< .и м(. Р(. О 1ин PH;Ill
ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕ(1, солержагций корпус с входным и выкоднь!м штуцерами, вал с установленным на нем шнеком, корпус уплотнения с набивкой и расположенную перед набивкой отбойную нарезку с гребнями лабиринта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы упOllHCAHHE ИЭОБРЕТЕНИ
1170191
Изобретение относится к насосостроению и может найти применение в химической промышленности при перекачивании расплавов и растворов и может быть использовано в производстве пластмасс, например полистирола.
В промышленности химических волокон применяются технологические линии для непрерывного синтеза и переработки волокнообразующих полимеров, состоящие из реакторов, часть из которых работает под вакуумом, и из насосов для транспортирования продукта из реактора в реактор или на другую стадию процесса, например на формование. Производительность линий и качество продукции в значительной мере определяются надежностью работы оборудования, входящего в их состав, и длительным непрерывным режимом эксплуатации.
Известны конструкции шнековых насосов с уплотнением приводного вала как в заборной, так и в напорной зоне насоса. Насосы с уплотнением в заборной зоне применяются для перекачивания жидкостей, находящихся под атмосферным или избыточным давлением, при этом уплотнение выполняет одну функцию: предотвращает утечку продукта.
Известен шнековый насос для высоковязких жидкостей, наиболее полно отвечающий условиям длительной эксплуатации под вакуумом. Насос имеет корпус ступенчатый внутри с концентрично расположенными в нем шнеками, разделенными неподвижной гильзой, причем шнек большего диаметра выполнен в виде пружины с прямоугольным поперечным сечением и закреплен неподвижно на внутреннем шнеке со стороны привода.
Шнеки имеют нарезки противоположного направления (1).
В данном насосе уплотнение работает под значительно меньшим, чем рабочее, давлением, но его конструкция сложна, и, следовательно, дороже одношнекового насоса, кроме того, уплотнение не исключает полностью подсос воздуха в полость насоса.
Известен также шнековый насос для высоковязких жидкостей, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, вал с установленным на нем шнеком, корпус уплотнения с набивкой и расположенную перед набивкой отбойную нарезку с гребнями лабиринта (2).
Однако уплотнение этого насоса имеет низкую надежность, так как отбойная нарезка в том случае, если создаваемое ей давление меньше рабочего давления насоса, не исключает утечки, а лишь уменьшает ее величину; в том же случае, если создаваемое отбойной нарезкой давление больше рабочего, утечка исключается полностью, однако при этом межвитковый объем отбойной нарезки является застойной зоной для продукта.
1О
35 0
Цель изобретения — повышение надежности работы уплотнения. . Для решения поставленной цели, в шнековом насосе для высоковязких жидкостей, содержащем корпус с входным и выходным штуцерами, вал с установленным на нем шнеком, корпус уплотнения с набивкой и расположенную перед набивкой отбойную нарезку с гребнями лабиринта, вал снабжен ступицей, расположенной между корпусом уплотнения и шнеком с выполненной на ней винтовой уплотнительной нарезкой, витки которой направлены противоположно виткам шнека, в ступице выполнен по крайней мере один продольный сквозной канал, а в корпусе уплотнения выполнены отверстия, гидравлически связывающие ступицу « ближним к набивке гребнем отбойной нарезки.
Кроме того, ступица может быть выполнена в виде автономной втулки, а каналы расположены в теле последней.
Втулка может быть выполнена с возможностью осевого перемен сп и подпружинена со стороны шнека, мс.. .ду втулкой и корпусом уплотнения расположено рсгулировочное кольцо с торцовым буртом, упирающимся во втулку, причем в оурте выполнен по крайней мере один радиальный сквозной канал.
На фиг. 1 представлен насос, поперечное сечение; на фиг. 2 -- сечение Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 — уплотнительная нарезка на втулке; на фиг. 4 — - сечение Б- — Б на фиг. 3; на фиг. 5 — втулка, подпружиненная относительно вал ; на фиг. 6 — сечение
 — В на фиг. 5.
Насос содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, вал 4 с установленным на нем шнеком 5, корпус уплотнения 6 с набивкой 7 и расположенную перед набивкой 7 отбойную нарезку 8 с гребнями 9 лабиринта. Вал 4 снабжен ступицей 10, расположенной между корпусом уплотнения
6 и шнеком 5, с выполненной на ней винтовой уплотнительной нарезкой 11, витки 12 которой направлены противоположно виткам
13 шнека 5, в ступицу 10 выполнен по крайней мере один продольный сквозной канал 14, а в корпусе уплотнения выполнены отверстия 15, гидравлически связывающие ступицу 10 с ближним к набивке 7 гребнем 9 отбойной нарезки 8.
Ступица 1О может быть выполнена в виде автономной втулки 16, а каналы 14 расположены в теле последней (фиг. 3 и 4).
Втулка 16 может быть выполнена с возможностью осевого перемещения и подпружинена пружиной 17 со стороны шнека 5, между втулкой 16 и корпусом уплотнения 6 расположено регулировочное резьбовое кольцо 18 с торцовым буртом 19, упирающимся во втулку 16, причем в бурте 19 выполнен по крайней мере один радиальный сквоз1170191
Фиг.2 ной канал 20. Между ступицей 10 и корпусом уплотнения 6 расположена полость 21.
Насос работает следующим образом.
При вращении вала 4 шнек 5 подает жидкость из входного штуцера 2 в выходной штуцер 3. Уплотнительная нарезка 1! также забирает жидкость из штуцера 2 и нагнетает ее в полость 21. В полости 21 жидкость разделяется на две части: одна часть сразу возвращается через каналы 14 в штуцер 2, вторая часть протекает через отверстия 15 10 и попадает в отбойную нарезку 8, которая возвращает жидкость через полость 21 и каналы 14 в штуцер 2.
Таким образом создается проточная система гидроуплотнения места ввода ш нека
5 в корпус 1, исключающая возможность подсоса воздуха в полость насоса через подвижные и неподвижные соединения узла ввода вала 4 в насос и застой продукта в полостях и зазорах уплотнения.
Для стабилизации действующего на уплотнение давления предусмотрен вариант с осевым перемещением втулки 16 (фиг. 5 и 6), поджимаемой пружиной 17, с вполне определенным расчетным усилием. )Кидкость из полости 21 возвращается в штуцер 2, проходя последовательно каналы 20 и каналы
14, и, следовательно, давление в полости 21 равно сумме гидросопротивлений каналов
20 и 14.
Начальные геометрические размеры каналов 20 рассчитываются и принимаются такими, чтобы их гидросопротивление было в несколько (3 — 5) раз больше, чем у каналов 14.
При увеличении давления в полости 21 выше заданного гидростатическая сила, отжимающая втулку 16 от шнека 5, превыц ает начальную расчетную силу упругости пружины 17, и втулка 16, сжимая пружину
17, перемещается по валу 4 к шнеку 5, при этом резко увеличивается поперечное сечение каналов 20 за счет образующегося между втулкой 16 и кольцом 18 торцового зазора, уменьшается суммарное гидросопротивление каналов 20 и 14, и давление в полости 21 снижается до заданного.
Предлагаемое выполнение насоса позволяет снизить давление перекачиваемой жидкости в зоне уплотнения до минимальной вел ичи н ы (до 3 — 5 кгс/см ) и бла годаря этому значительно увеличить срок службы уплотнения. Кроме того, конструкция позволяет обеспечить кратковременное пребывание перекачиваемой жидкости в системе гидроуплотнения за счет малого объема системы, избежать застоя и деструкции продукта за счет активной циркуляции жидкости в ней.
1170191
Редактор Т. Парфенова
За каз 4689/33
Составитель И. Бикбулатов
Техред И. Верес Корректор И. Самборская
Тираж 586 11одписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
