Лабиринтное уплотнение

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (5l ) Ivl. Кл.

iF 16.) 15/44 (22) Заявлено 07.05.79 (2) ) 2774764/25-08 с присоединением заявки №

)ЬеударетаанныХ квинтет

СССР на данам нзабретеннХ . н открытнХ

t (23) Приоритет—

Опубликовано 15.12.81. бюллетень № 46 (53) УДК 62-762. .233 (088.8) Дата опубликования описания 1 8.12.Ы.

В. И. Соломко (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнительI ной технике, в частности к ступенчатым лабиринтным уплотнениям.

Наиболее близким к предлагаемому является лабиринтное уплотнение, представляющее собой совокупность последовательно

5 установленных в корпусе кольцевых дисков (гребней), внутренние кромки которых пооче« редно с валом или выступом на валу образуют лабиринтные щели (13.

Недостатком этого уплотнения является большая утечка среды, т.е. низкая герметичность.

llew изобретения - повышение герметичности уплотнения.

Для достижения этой цели у основания широкого гребня .с обеих сторон в плоокости, перпендикулярной образуюшим поверхности вала и гребня, прикреплены турбулизирукнцие.лопатки, которые при вращении вала интенсивно перемешивают среду, находящуюся в камерах уплотнения.

При этом отношение ширины турбулизиру1o11G1õ лопаток к расстоянию между смежны2 ми кольцевыми дисками принято в пределах

0,4-0,5, а отношение высоты турбули-зируюших лопаток к высоте гребня, при- мыкаюшего к выступу корпуса - в пределах 0,8-0,9.

Кроме того, в турбулизирующих лопатках выполнены отверстия, отношения диаметра которых к их ширине принято в пределах 0,4-0,5.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая конструкция уплотнения; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Уплотнение состоит из корпуса 1, на котором предусмотрены выступы 2. Внутренняя поверхность корпуса 1 и торец выступа 2 образуют с кольцевыми дисками (гребнями) 3 и 4, установленными на валу 5, лабиринтные шели.

У основания широкого кольцевого диска 4 (фиг. 2) с обеих сторон в плоскооти, перпендикулярной образуюшим поверхности вала и гребня, прикреплены турбу лизирующие лопатки 6, которые вращаются вместе с валом 5.

<с 998 g

1 еоота vIUli Ãноння «) к акт летой в с 1е дующем.

Пар п..>ступающий (стрелке F) к первому сужению, образованному выступом 2 и гребнем 3, установленным на валу 5. После расширения пара в этом сужении давление его падает, а скорость растет. Попадая в камеру, образованную гребнями

3 и 4, валом Г> и корпусом 1, скорость интенсивно гасится. Ее гашение сопровож- 10 дается интенсивным вихре образованием, что ведет к росту коэффициента гидравлического сопротивления, т.е. к снижению утечки. Из камеры уплотнения сре да поступает к сужению, образованНому 15 корпусом 1 и широким кольцевым диском

4, ее скорость снова возрастает, а при попадании в следующую камеру гасится, и далее процесс повторяется, Поскольку в камерах вращаются турбулизируюшие ло- 2о латки 6, паровой поток интенсивно перемешивается, что приводит к образованию дополнительных вихрей, а следовательно, к росту коэффициента гидравлического солротивления и к снижению утечки. 25

Опыты показывают, что на перегретом паре лопатки 6 неэффективны, на влажном паре их эффективность заметно повышаевся и снижение утечки достигает 15-20%.

Это происходит благодаря тому, что жидкая фаза тяжелее паровой в 800-1000раз, по этой причине лопатки 6 отбрасывают ее в самых различных направлениях, в том числе и против основного потока.

В предлагаемой конструкции уплотнения 35 должны соблюдаться соотношения

0 4 -, 0 5 и = 0 8 ф 09т где 5 — -"..рина турбулизирующих лопаток; 40

- расстояние между смежными кольцевыми дисками. (шаг уплотнения); — высоте стабилнзирующнхлопаток;

Высота гребня примыкающего к 45 выступу корпуса (высота узкого гребня).

Повысить эффективность турбулизируюших лопаток 6 (фиг. 2) можно путем выполнения .; ".Их н:,,оl

M> отверстим i . i lpli этом должн .) (о1 . iloдет1 ся соотll .ш оние —.— =- 0,4 0,5, а где 4 — диаметр дросселируюших отверстий;

g — ширина турбулизируюших лопаток.

Расположение дросселируюшего отверстия

7 может быть выбрано произвольно. Как показывают опыты, в этом случае снижение утечки составит 20-22%. Количество турбулизируюших лопаток необходимо выбирать в пределах 4-6, как с дросселирующим отверстием, так и без него.

Предложенная конструкция уплотнения обеспечивает снижение утечки на 15-22, габариты ее при этом остаются такими, как и у известного уплотнения.

Формула изобретения

1. Лабиринтное уплотнение, выполненное в виде последовательно установленных на валу кольцевых дисков, кромки которых поочередно с корпусом и выступами корпуса образуют лабиринтные щели, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью: повышения герметичности уплотнения, гребни, примыкающие к корпусу, снабжены турбулизируюшими лопатками, размещенными в плоскости оси вала, при этом отношение ширины турбулизируюших лопаток к

1расстоянию между смежными кольцевыми дискамм принято в пределах 0,4-0,5, а отношение высоты турбулизирующих лопаток к высоте гребня, примыкающего к высту.пу корпуса в пределах 0,8-0,9.

2. Уплотнение по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что в турбулизируюших л патках выполнены отверстия, отношение диаметра которых к их ширине принято в пределах 0,4-0,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шегляев А. В. Паровые турбины.М., "Энергия, 1967, с. 155, рис. 6.13.

Составитель .В. Соломко

Редактор I.Àëåêñååíêo Гекред H. Гайду Корректор Л. Бокшан

Заказ 1 0935/58 Тираж 1 009 Подписное

В11ПИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, И.сква, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал !И1П "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4