Уплотнение выхода вала из аппарата с расплавом

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в аппаратах, перерабатывающих расплавы. Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение энергозатрат за счет оптимизации геометрии зазора между валом и нарезной поверхностью втулки. Уплотнение содержит герметично установленную в стенке аппарата, охватывающую с зазором вал втулку, снабженную на внутренней поверхности винтовой нарезкой, направление которой противоположно направлению вращения вала. Втулка со стороны выхода вала снабжена средством охлаждения, а нарезная ее поверхность выполнена переменного диаметра с большим диаметром со стороны выхода вала, причем эта поверхность может быть выполнена со ступенчато переменным диаметром или с непрерывным увеличением диаметра на участке со стороны выхода вала. Увеличение зазора в уплотнении в зоне охлаждения обеспечивает оптимальные условия работы уплотнения при номинальных и переменных режимах. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1521970

А1 (51)4 F 16 J 15 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4374709/23-29 (22) 08 ° 02.88 (46) 15.11.89. Бюл. ¹ 42 (71) Научно-производственное объединение по оборудованию для химических волокон "Химтекстильмаш" (72) В.А.Масич, Г.П.Воедило и В.Н.Сочевец (53) 62.762(088.8) (56) Патент США № 3940150, кл. 277-22, !976. (54) УПЛОТНЕНИЕ ВЬИОДА ВАЛА ИЗ АППАРАТА С РАСПЛАВОМ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть при- менено в аппаратах, перерабатывающих расплавы. Цель изобретения— повышение надежности работы и снижение энергозатрат за счет оптимизации геометрии зазора между валом и на2 резной поверхностью втулки. Уплотнение содержит герметично установленную в стенке аппарата, охватывающую с зазором вал втулку, снабженную на внутренней поверхности винтовой нарезкой, направление которой противоположно направлению вращения вала.

Втулка со стороны выхода вала снабжена средством охлаждения, а нарезная ее поверхность выполнена переменного диаметра с большим диаметром со стороны выхода вала, причем эта поверхность может быть выполнена со ступенчато-переменным диаметром или с непрерывным увеличением диаметра на участке со стороны выхода вала, Увеличение зазора в уплотнении в soне охлаждения обеспечивает оптимальные условия работы уплотнения при номинальных и переменных режимах.

2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1521970

Изобретение относится к уплотни,тельной технике и может быть приме1 ! нено в аппаратах, перерабатывающих расплавы, например полимеры.

Цель изобретения — повышение надежности работы и снижение энергозатрат за счет оптимизации геометрии зазора между валом и нарезной поверхностью втулки.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое уплотнение со ступен чато-переменным диаметром нарезной

1 поверхности втулки; на фиг.2 - уп лотнение с непрерывным увеличением диаметра нарезной поверхности втул; ки на участке со стороны выхода ва ла.

Уплотнение содержит герметично . установленную в стенке 1 аппарата с расплавом охватывающую с зазором вал 2 втулку 3, снабженную на внут,ренней поверхности винтовой нарезкой 4, направление которой противоположно направлению вращения вала.

Втулка со стороны выхода вала из ап-. парата снабжена средством охлаждения, например, н виде полости 5, подключенной к системе циркуляции хладагента. Нарезная поверхности втулки выполнена переменного диаметра: с диаметром 9 со стороны выхода вала большим диаметра d со стороны, примыкающей к полости аппарата, при этом эта поверхность может быть выполнена со ступенчато-переменным диаметром или с непрерывным увеличением диаметра на участке со стороны выхода вала.

Уплотнение работает следующим образом.

Расплав под действием давления внутри аппарата поступает в зазор постоянной величины между втулкой

3 и валом 2 на участке примыкания втулки к полости аппарата, т.е. на участке гарантированного обогрева втулки, причем на этом участке устанавливается динамическое равновесие — поступление расплава в зазор компенсируется возвращением его в -аппарат за счет экструзионного эффекта, создаваемого винтовой нарезкой, противонаправленность которой вращению вала обеспечивает перемещение расплава в сторону, противоположную действию перепада давления, т.е. в сторону полости аппарата. Этот нарезной участок втулки

5 10

40 полностью смазывается расплавом, обеспечивая минимальные энергозатра. ты в уплотнении. При изменении условий эксплуатации (повышение давления внутри аппарата, уменьшение частоты вращения вала и т.п.) расплав проникает в зазор между втулкой и валом на большую длину и попадает в зону охлаждаемого участка втулки, где его вязкость повышается. За счет того, что на этом участке (участке неустойчивого равновесия) зазор между валом и втулкой увеличен, местных перегревов расплава не происходит, в то же время работоспособность уплотнения сохраняется, так как в этой зоне большей вязкости расплава соответствует больший зазор в уплотнении, и винтовая нарезка продолжает выполнять свою функцию — возвращать расплав в аппарат, препятствуя его вытеканию из аппарата без значительного повышения затрат энергии. При восстановлении номинальных условий эксплуатации динамическое равновесие в уплотнении вновь восстанавливается, и граница расплава располагается в пределах обогреваемого участка втулки в зоне меньшего, постоянного по длине, зазора. При остановке вала за счет охлаждения расплава охлаждаемым участком втулки и отсутствия тепловыделения в зазоре вследствие отсутствия энергозатрат на трение вала и втулки о высоковязкий полимер, происходит застывание расплава на выходе из уплотнения, что препятствует его вытеканию наружу. При этом длина застывшего полимера незначи, тельна, что позволяет производить

:,пуск вала без значительных затрат . мощности.

Формула изобретения

1 ° Уплотнение выхода вала из аппарата с расплавом, содержащее герметично установленную в стенке аппарата, охватывающую с зазором вал втулку, снабженную на внутренней поверхности винтовой нарезкой, противонаправленной направлению вращения вала, и средством охлаждения, расположенным со стороны выхода вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и снижения энергозатрат, нарезная поверхность втулки выполнена перемен1521970

Составитель Г.Щуренко

Редактор Ю.Середа Техред М.Ходанич Корректор Т.Палий Заказ 6930/34 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 ного диаметра с большим диаметром со стороны выхода вала.

2. Уплотнение по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что нарезная поверхность втулки выполнена со ступенчато-переменным диаметром.

3. Уплотнение по п.1, о т л и— ч, а ю щ е е с я тем, что участок нарезной поверхности втулки со сто5 роны выхода вала выполнен с непрерывным увеличением диаметра.