ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Комплексы для сред с высоким содержанием твердых включений из "Уплотнения и уплотнительная техника " Уплотнительный комплекс для высокотемпературных сред состоит из уплотнительного узла с предельной температурой эксплуатации не выше 80 °С и системы, обеспечивающей понижение температуры в зоне уплотнения до указанной температуры. [c.440] Уплотнительный узел включает сальниковое или торцовое уплотнения. Одной из ограничительных характеристик сальникового уплотнения для высокотемпературных сред является максимально допустимая температура в зоне контакта. При сильном поджатии сальниковой набивки температура в зоне контакта может быть максимальной даже при температуре рабочей жидкости значительно ниже указанной. Традиционные методы регулирования температуры в зоне контакта — обеспечение небольшой утечки рабочей жидкости через сальниковое уплотнение и подача в него охлаждающей жидкости. [c.440] В торцовом уплотнении есть два конструктивных элемента, ограничивающих верхний предел применимости уплотнения по температуре рабочей жидкости,— пара трения и вторичное уплотнение. Основное назначение системы охлаждения — снижение температуры в зоне пары трения или в камере уплотнения до уровня, обеспечивающего эффективную работу обоих элементов. [c.440] Схемы с использованием перекачиваемой жидкости в качестве охлаждающей эффективны при создании определенного перепада давлений в контуре циркуляции. Наиболее распространенную схему подачи охлаждающей жидкости от нагнетательного патрубка насоса к стыку пары трения (см. рис. 13.11,6) применяют при наличии разгрузочных отверстий в рабочем колесе насоса схему отвода нагретой жидкости из камеры уплотнений к всасывающему патрубку насоса (см. рис. 13.11, в) применяют при отсутствии разгрузочных отверстий в рабочем колесе. [c.441] Системы охлаждения второй группы (рис. 13.11, г) эффективны до температуры перекачиваемой жидкости 200 °С. Их применяют только для торцовых уплотнений. При разработке насоса с такой системой охлаждения камеру уплотнения отделяют от полости насоса щелевым уплотнением (рис. 13.12, а), чтобы избежать смешения перекачиваемой и охлаждающей жидкостей. [c.441] Важным конструктивным элементом в данной системе охлаждения является нагнетательный элемент, обеспечивающий циркуляцию охлаждающей жидкости. Практика показала невысокую эффективность радиальных канавок А (рис. 13.13, а). Их эффективность повышается, если канавки Б открыты с торца, а напорная полость В выполнена эксцентричной (рис. 13.13, б) или использована система отверстий Г (рис. 13,12, в). Наиболее эффективным нагнетательным элементом является лабиринтно-винтовой импеллер (см. гл. 12), который может обеспечивать подачу охлаждающей жидкости до нескольких сотен литров в минуту (рис. 13.14) [18]. [c.442] Торцовое уплотнение типа ТП с принудительной циркуляцией перекачиваемой жидкости через камеру уплотнения (рис. 13.15) применяют для жидкостей с температурой 4-80...-1-150°С. Циркуляция осуществляется с помощью встроенного импеллера 2 по системе камера уплотнения — теплообменник ] — камера уплотнения. По данным ВНИИнефте-маша, в зоне уплотнения поддерживав ется температура 80 °С при расходе воды через внешний холодильник 0,4 — 0,6 м7ч. [c.442] Схему с закрытым контуром циркуляции через встроенные в корпус агрегата холодильники используют при температуре жидкости до 400 °С. В таких конструкциях охлаждающая и перекачиваемая жидкости полностью разделены, поэтому ограничений по их совместимости не накладывают. [c.442] Для уплотнений с сальниковой набивкой циркуляция охлаждающей жидкости через корпус малоэффективна, так как зона трения, в которой выделяется теплота, изолирована от охлаждающей жидкости набивкой. [c.442] К недостаткам системы охлаждения с замкнутым контуром следует отнести возможность отказа уплотнительного узла при перебое в подаче охлаждающей жидкости или при снижении раСт хода, что возможно при образовании накипи в каналах и питающих трубах. [c.444] Чтобы избежать образования накипи, необходимо проводить специальную подготовку воды. [c.444] Херши провел расчеты стоимости расхода охлаждающей воды в зависимости от системы охлаждения. Результаты расчетов свидетельствуют о том, что при работе уплотнений в жидкостях с одинаковой температурой системы с циркуляцией по замкнутому внешнему контуру более экономичны, чем системы с закрытым контуром циркуляции через встроенный холодильник. [c.444] Такие комплексы состоят из торцового или другого типа уплотнения, как правило, специально не предназначенного для работы в средах с твердыми включениями, внутреннего вспомогательного уплотнения и системы, обеспечивающей снижение концентрации твердых включений перед основным уплотнением. [c.444] По конструкции систем, обеспечивающих снижение концентрации, уплотнительные комплексы можно разделить на два типа с внещними и внутренними системами. [c.444] Уплотнительные комплексы первого типа конструктивно сложнее и требуют больших эксплуатационных затрат. [c.444] В аппаратах с перемешивающими устройствами дроссельную втулку устанавливают в непосредственной близости от стыка пары трения (рис. 13.20). Втулки жестко фиксируют в корпусе со сравнительно большими радиальными зазорами относительно вала (0,12 — 0,25 мм для графитовых втулок, 0,8 мм для металлических), что предотвращает задевание валом неподвижной втулки, несмотря на прогиб вала, его эксцентриситет и неточности изготовления деталей. Фирма Флексибокс (Англия) использует подобные конструкции для гидросмесей с объемной концентрацией твердых включений до 25 %. [c.445] Плавающую втулку устанавливают с минимальным зазором относительно вала (0,01 мм на каждые 10 мм диаметра вала) и фиксируют в корпусе лишь от проворота. При такой установке втулки в корпусе она получает возможность свободно перемещаться в радиальном направлении в соответствии с биениями и прогибами вала, в связи с чем устраняется опасность соприкосновения вращающегося вала с неподвижной втулкой. [c.445] Эффективность работы плавающей втулки зависит от герметичности ее уплотнения по торцу. Пока поверхность торца камеры ровная (не имеет следов коррозии и эрозии) и сохраняется определенный перепад давлений рабочей и затворной жидкостей, расход затворной жидкости остается небольшим. Сократить подачу затворной жидкости можно также с помощью подпружиненных V-образных манжетных колец (см. рис. 13.21, б), хотя они и менее надежны в работе, чем плавающие втулки, и допускают большие потери затворной жидкости. [c.445] Внешние системы, обеспечивающие снижение концентрации твердых включений перед основным уплотнением, можно разделить на две группы. [c.446] К первой группе относят системы, в которых чистая затворная жидкость подается от постороннего источника в камеру между внутренним вспомогательным и основным уплотнениями (рис. 1X22, а). В качестве затворной жидкости используют обычно воду из водопровода технических нужд. Если наложено ограничение по составу перекачиваемой жидкости, необходимо подбирать затворную жидкость, совместимую с перекачиваемой жидкостью. [c.446] Вернуться к основной статье