RU2443921C1 - Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора - Google Patents
Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443921C1 RU2443921C1 RU2011104151/06A RU2011104151A RU2443921C1 RU 2443921 C1 RU2443921 C1 RU 2443921C1 RU 2011104151/06 A RU2011104151/06 A RU 2011104151/06A RU 2011104151 A RU2011104151 A RU 2011104151A RU 2443921 C1 RU2443921 C1 RU 2443921C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dynamic seal
- shaft
- tangent
- centrifugal compressor
- gas dynamic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в газовых центробежных компрессорных машинах, где возможны кратковременные прекращения подачи буферного газа на уплотнения. Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора содержит две ступени бесконтактного уплотнения, вращающиеся части которого закреплены на роторной втулке, причем на торцовой поверхности роторной втулки выполнены лопатки с наклоном в сторону направления вращения ротора, при этом каждая лопатка имеет форму неравномерной дуги с углом входа от 10 до 40 градусов на внешнем диаметре относительно средней линии профиля лопатки и касательной к окружности и углом выхода от 70 до 90 градусов на внутреннем диаметре относительно средней линии профиля лопатки и касательной к окружности. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и долговечности газодинамического уплотнения. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в газовых центробежных компрессорных машинах, где возможны кратковременные прекращения подачи буферного газа на уплотнения.
Известны торцовые газодинамические уплотнения вала центробежного компрессора, содержащие преимущественно две ступени бесконтактного уплотнения, вращающиеся части которого закреплены на роторной втулке, при этом на торцовой уплотнительной поверхности вращающейся части расположено устройство регулирования зазора, выполненное в виде газодинамических канавок или в виде уплотнительной кольцевой поверхности ступенчатой формы с углублением со стороны периферии на торцовой рабочей поверхности вращающейся части с ребрами, наклоненными в сторону вращения вала (см., например, патенты: RU 2177572, опубликован 27.12.2001; RU 2099618, опубликован 20.12.1997).
Учитывая малые зазоры в парах трения уплотнений, буферный газ перед подачей в уплотнения очищается от механических примесей с помощью фильтров. При засорении фильтров очистки газа «системы регулирования и контроля газодинамических уплотнений» подается сигнал об их замене или переключении на резервный фильтр. В момент замены или переключения на резервный фильтр происходит кратковременное прекращение подачи буферного газа и попадание на уплотнение грязного газа из полости компрессора, что часто приводит к выходу из строя уплотнений. Указанный недостаток существенно влияет на надежность и долговечность газодинамического уплотнения.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и долговечности газодинамического уплотнения.
Технический результат достигается благодаря тому, что торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора содержит две ступени бесконтактного уплотнения, вращающиеся части которого закреплены на роторной втулке, причем на торцовой поверхности роторной втулки выполнены лопатки с наклоном в сторону направления вращения ротора, при этом каждая лопатка может иметь форму неравномерной дуги с углом входа от 10 до 40 градусов на внешнем диаметре относительно средней линии профиля лопатки и касательной к окружности и углом выхода от 70 до 90 градусов на внутреннем диаметре относительно средней линии профиля лопатки и касательной к окружности.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция уплотнения вала; на фиг.2 показан вид А на фиг.1; на фиг.3 показано преимущественное расположение и количество лопаток.
Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора содержит две ступени бесконтактного уплотнения, вращающиеся части которого закреплены на роторной втулке 1. Каждая ступень уплотнения образована соответствующей парой трения, состоящей из вращающегося твердосплавного диска 2, установленного по определенной посадке на втулке 1, выполненного, например, из карбида вольфрама и аксиально-подвижного графитового кольца 3, поджимаемого к диску 2 пружиной 4, размещенной в корпусе 5 уплотнения (фиг.1).
На торцовой поверхности роторной втулки 1 со стороны проточной части компрессора выполнены за одно целое с роторной втулкой 1 профильные лопатки 6, образующие лопаточную решетку. Каждая лопатка 6 имеет форму неравномерной дуги и выполнена на торцовой поверхности втулки 1 наклонной в сторону направления вращения ротора 7. При этом угол входа α1 каждой лопатки на внешнем диаметре втулки 1 составляет от 10 до 40 градусов относительно средней линии профиля лопатки 6 и касательной к окружности, а угол выхода α2 на внутреннем диаметре составляет от 70 до 90 градусов относительно средней линии профиля лопатки 6 и касательной к окружности. Оптимальный угол входа α1, необходимый для достижения наилучшего результата, составляет от 13 до 15 градусов, а угол выхода α2 - 90 градусов.
При работе уплотнения, как в стоянке, так и в динамике аксиально-подвижные кольца 3 поджимаются своими рабочими поверхностями к рабочим поверхностям вращающихся дисков 2, обеспечивая тем самым герметизацию зазора между ними, при этом их рабочие поверхности изготовлены с высокой точностью. Смазка и охлаждение пар трения газодинамических уплотнений, а также герметизация корпуса сжатия компрессора уплотнениями осуществляется с помощью буферного газа, подаваемого в необходимом количестве и с давлением, превышающим давление газа в корпусе компрессора не менее 0,1-0,2 кгс/см2. Учитывая малые зазоры в парах трения уплотнений (1-3 мкм), буферный газ перед подачей в уплотнения очищается от механических примесей до 1 мкм и на 100% от влаги с помощью фильтров - основного и резервного (не показаны).
Лопатки 6 при вращении захватывают и направляют поток буферного газа в сторону внутренней полости корпуса компрессора, создавая за счет центростремительных сил, создаваемых профильными лопатками, дополнительное избыточное давление, образуя тем самым барьер для проникновения загрязненного газа из внутренней полости компрессора.
Лопаточная решетка состоит, преимущественно, из 15 равномерно расположенных лопаток 6. Координаты средней линии образуются плавным переходом от угла α1=13°÷15° внешнего диаметра к внутреннему с углом α2=90° близкой к эвольвенте. Толщина профиля лопаток t равна от 0,02 до 0,025 от наружного диаметра лопаток DH. Входная кромка на внешнем диаметре имеет радиус скругления r1 равном 0,1 от толщины лопаток t. Выходная кромка r2 равна 0,5 от толщины лопаток t. Высота лопатки определяется конструкцией уплотнения, но не менее 0,025 от наружного диаметра DH.
Количество и профиль лопаток 6 определяются газодинамическим расчетом в зависимости от конструктивного исполнения уплотнений и режимом работы компрессора по специально разработанным программам.
Claims (1)
- Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора, содержащее две ступени бесконтактного уплотнения, вращающиеся части которого закреплены на роторной втулке, отличающееся тем, что на торцовой поверхности роторной втулки выполнены лопатки с наклоном в сторону направления вращения ротора, при этом каждая лопатка имеет форму неравномерной дуги с углом входа от 10 до 40° на внешнем диаметре относительно средней линии профиля лопатки и касательной к окружности и углом выхода от 70 до 90° на внутреннем диаметре относительно средней линии профиля лопатки и касательной к окружности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011104151/06A RU2443921C1 (ru) | 2011-02-07 | 2011-02-07 | Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011104151/06A RU2443921C1 (ru) | 2011-02-07 | 2011-02-07 | Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2443921C1 true RU2443921C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011104151/06A RU2443921C1 (ru) | 2011-02-07 | 2011-02-07 | Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443921C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598966C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-10-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Торцовое газодинамическое уплотнение опоры ротора турбомашины |
RU2676566C2 (ru) * | 2014-07-18 | 2019-01-09 | Леонардо С. П. А. | Уплотнительное кольцо |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3619489A1 (de) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Gutehoffnungshuette Man | Wellendichtung |
DE3722303A1 (de) * | 1987-07-06 | 1989-01-19 | Burgmann Dichtungswerk Feodor | Gleitringdichtung zur abdichtung eines gasfoermigen mediums |
SU1753128A1 (ru) * | 1991-01-24 | 1992-08-07 | Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им.М.В.Фрунзе | Газостатодинамическое уплотнение |
RU2099618C1 (ru) * | 1995-07-05 | 1997-12-20 | Валерий Борисович Балякин | Торцовое бесконтактное уплотнение |
RU2177572C2 (ru) * | 2000-11-20 | 2001-12-27 | ООО "Самаратрансгаз" | Торцевое бесконтактное уплотнение (варианты) |
-
2011
- 2011-02-07 RU RU2011104151/06A patent/RU2443921C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3619489A1 (de) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Gutehoffnungshuette Man | Wellendichtung |
DE3722303A1 (de) * | 1987-07-06 | 1989-01-19 | Burgmann Dichtungswerk Feodor | Gleitringdichtung zur abdichtung eines gasfoermigen mediums |
SU1753128A1 (ru) * | 1991-01-24 | 1992-08-07 | Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им.М.В.Фрунзе | Газостатодинамическое уплотнение |
RU2099618C1 (ru) * | 1995-07-05 | 1997-12-20 | Валерий Борисович Балякин | Торцовое бесконтактное уплотнение |
RU2177572C2 (ru) * | 2000-11-20 | 2001-12-27 | ООО "Самаратрансгаз" | Торцевое бесконтактное уплотнение (варианты) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676566C2 (ru) * | 2014-07-18 | 2019-01-09 | Леонардо С. П. А. | Уплотнительное кольцо |
RU2598966C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-10-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Торцовое газодинамическое уплотнение опоры ротора турбомашины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105927579B (zh) | 一种无内漏轴向力自平衡的离心式流体输送装置 | |
US7946591B2 (en) | Combined labyrinth seal and screw-type gasket bearing sealing arrangement | |
CA2844437C (en) | Energy diffusing wear ring and methods thereof | |
RU2333397C2 (ru) | Ступень погружного центробежного насоса | |
RU2694603C2 (ru) | Способ выполнения работ на роторе и связанный с ним профильный элемент | |
CN105003458B (zh) | 用于离心泵的叶轮、离心泵及其使用 | |
US8210816B2 (en) | Impeller for a centrifugal pump | |
US7823887B2 (en) | Sealing between components of a rotary machine | |
RU2443921C1 (ru) | Торцовое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора | |
US20150063990A1 (en) | Turbomachine Axial Compressor Seal with a Brush Seal | |
JP2016077938A (ja) | 粉砕装置および粉砕装置の軸受用潤滑油置換方法 | |
EP3056667A2 (en) | Turbine bucket for control of wheelspace purge air | |
RU103877U1 (ru) | Торцевое газодинамическое уплотнение вала центробежного компрессора | |
CN205805998U (zh) | 一种无内漏轴向力自平衡的离心式流体输送装置 | |
CN108869384B (zh) | 一种具有圆柱型导流叶片的离心泵径向密封环 | |
KR101677072B1 (ko) | 웨어링을 갖는 케이싱링 및 이를 포함하는 양흡입 펌프 | |
RU2612309C1 (ru) | Центростремительная турбина | |
JP6453029B2 (ja) | 粉砕装置および粉砕装置の軸受部調整方法 | |
US2982223A (en) | Fluid pumps | |
CN205001515U (zh) | 一种设计有迷宫密封结构的轴封 | |
JPH0537093Y2 (ru) | ||
CN103291641A (zh) | 矿用特种多级离心泵 | |
CN108757546B (zh) | 一种具有平板型导流叶片的离心泵径向密封环 | |
RU2449174C1 (ru) | Вихревая машина с динамическим вихрем | |
RU2482363C1 (ru) | Стояночное уплотнение центробежного компрессора |