| Ответы к лабораторной по МиР | |
| Автор: drug | Категория: Прочее | Просмотров: | Комментирии: 0 | 04-01-2013 18:31 |
1 Конструктивные элементы одинарного торцового уплотнения и их назна-чение. Вспомогательные устройства
В одинарном торцовом уплотнении можно выделить семь конструктивных элементов (рисунок 1). Пара трения состоит из двух уплотнительных колец, прилегающих одно к другому по плоскому торцу, причем одно из колец (кольцо 6) зафиксировано либо в корпусе, либо на валу и герметизировано уплотнительным элемен-том 7, а другое (кольцо 4), имеющее свободу угловых и осевых перемещений, установлено в упругом элементе 1. Упругий элемент состоит из пружин 2, поджимающих упругоустанавливаемое уплотнительное кольцо к другому уплотнительному кольцу вторичного уплотнительного элемента 3, обеспечивающего герметизацию упругоустанавливаемого уплотнительного кольца, и поводковой системы 5, служащей для передачи момента трения с уплотнительного кольца. Различие конструкций каждого из этих элементов и особенности их взаимосвязей обуславливают большое разнообразие конструкций торцовых уплотнений.
Принципиальные схемы одинарных торцовых уплотнений определяются сле-дующими основными конструктивными решениями: гидравлически разгруженный или неразгруженный стык пары трения, внутреннее или внешнее расположение стыка пары трения относительно рабочей жидкости, вращающийся или неподвижный упругий элемент, внутреннее или внешнее расположение пружины относительно рабочей среды.
Рисунок 1 - Торцовое уплотнение
Из книги
Одинарные уплотнения. Принципиальное устройство этих уплотнений показано на рис. 54. На валу насоса (или на специальной гильзе) устанавливают втулку 4, вращающуюся вместе с ним с такой же угловой скоростью (см. рис. 54). Крутящий момент от вала к втулке передается через устройство 2.
Между вращающейся втулкой и валом (гильзой) расположен уплотняющий элемент 3 (обычно в виде кольца круглого сечения из резины или другого эластичного материала), предотвращающий утечки через зазор между этими деталями.
Неподвижную втулку 5 помещают непосредственно в корпусе насоса или в его отъемной крышке и удерживают от проворачивания стопорами 7. Зазор между неподвижной втулкой и корпусом герметизируют с помощью уплотняющего элемента 6. При этом в процессе работы уплотнения обычно допускается некоторая угловая подвижность втулки.
Под действием гидростатического давления перекачиваемой среды вращающаяся втулка прижимается к неподвижной, в результате чего в паре трения создается кон-тактное давление, не¬обходимое для обеспечения герметизирующего действия уплотне¬ния. Если по каким-либо причинам избыточное гидростатическое давление в камере уплотнения отсутствует (остановка насоса, срыв потока), то герметизация достигается посредством кон¬тактного устройства 1. Оно состоит, как правило, из одной или нескольких пружин различной конструкции.
Для обеспечения контакта и компенсации неизбежного износа рабочих втулок уплотнения вращающейся либо неподвижной втулке создают возможность перемещаться вдоль вала в осевом направлении.
Торцовое уплотнение можно укрупненно разделить на узлы аксиально подвижной и неподвижной втулок (см. рис. 54). В узел аксиально подвижной втулки входят: рабочая втулка (вращающаяся или невращающаяся), контактное устройство, уплот¬няющий эле-мент по валу (рабочая втулка вращается) или по кор¬пусу (рабочая втулка не вращается), а также устройство для пере¬дачи крутящего момента (рабочая втулка вращается) либо сто¬порное устройство (рабочая втулка не вращается).
Узел аксиально неподвижной втулки состоит из рабочей втулки (вращающейся или невращающейся), уплотняющего элемента по корпусу (рабочая втулка не вращается) или по валу (рабочая втулка вращается), а также стопорного устройства (рабочая втулка не вращается) либо устройства для передачи крутящего момента (рабочая втулка вращается).
Одинарные торцовые уплотнения работают в среде жидкости, перекачиваемой насосом, и не требуют подачи какой-либо уплотняющей жидкости. Эксплуатация их сопровождается незначительной утечкой уплотняемой жидкости.
2 Конструктивные элементы двойного торцового уплотнения и их назначение. Вспомогательные устройства
Двойные уплотнения. При транспортировке токсичных, воспламеняющихся и легко испаряющихся жидкостей (кислоты, щелочи, растворители, сжиженные газы, неста-бильные бензины и другие легкие нефтепродукты с высоким давлением паров и т. п.), проникновение которых в помещение недопустимо, применяют двойные уплотнения, имеющие две пары уплотняющих торцовых поверхностей, образующих замкнутую ка-меру рис55.
В эту камеру подводят уплотняющую жидкость под давлением, превышающим на 0,5—1,5 кгс/см2 давление нагнетаемой насосом жидкости в камере, которая примыкает к уплотнению, что создает в камере двойного уплотнения гидравлический затвор, препятствующий утечке перекачиваемой жидкости. Одновременно уплотняющая жидкость охлаждает и смазывает детали уплотнения, что благоприятствует работе.
В качестве уплотняющей жидкости обычно используют масло. Если попадание его в перекачиваемый продукт недопустимо, то применяют другие жидкости. Давление уплот-няющей жидкости регулируется автоматически.
При эксплуатации двойных торцовых уплотнений используют тупиковую и циркуляционную схемы подачи уплотняющей жидкости. В первом случае жидкость не циркулирует через камеру уплотнения, во втором – циркулирует.
Двойное торцевое уплотнение представляет собой как бы 2 обращенных в противоположные стороны одинарных уплотнения, скомпонованных в один узел с общим контактным устройством.
Необходимо отметить, что в двойных уплотнениях наблюдается незначительная утечка уплотняющей жидкости наружу и внутрь насоса, что ограничивает возможную область их применения, особенно в процессах где не допускается попадение в систему никакой инородной жидкости даже в незначительных количествах.
Двойные уплотнения успешно используют также при перекачивании жидкостей, за-грязненных абразивными примесями, поскольку уплотняющая жидкость препятствует проникновению этих частиц в зазор между рабочими торцовыми поверхностями.
3 Конструктивные элементы торцового уплотнения типа БО и их назначение.
Конструктивные элементы торцового уплотнения типа БО и их назначение.
Конструкция торцового уплотнения представлена на рисунке 3. Оно состоит из сле-дующих деталей: втулка (кольцо) вращающаяся, гильза, втулка (кольцо) неподвижная, корпус уплотнения, пружины, кольца уплотнительные;, штифт, импеллер, скоба монтаж-ная.
Основным узлом уплотнения является трущаяся пара, состоящая из вращающейся и неподвижной втулок (колец). Вращающаяся втулка (кольцо) устанавливается на гильзе, надеваемой на вал насоса, и вращается с такой же угловой скоростью, что и вал. Крутящий момент от гильзы передается вращающейся втулке (кольцу) с помощью двух штифтов. Неподвижная втулка (кольцо) устанавливается в корпусе и удерживается от поворота винтом.
В процессе работы под действием гидростатического давления вращающаяся втулка (кольцо) плотно прилегает к неподвижной, создавая надежную герметизацию. При отсутствии давления в насосе пара трения удерживается в постоянном контакте пружинами. Упором для пружин служит импеллер. Герметичность всех соединений обеспечивается уплотнительными резиновыми кольцами круглого сечения.
1 - втулка вращающаяся; 2 - гильза; 3 - втулка неподвижная; 4 - обойма аксиально-подвижная; 5 - корпус уплотнения; 6 - пружина; 7, 17 - кольцо уплотнительное; 8 - штифт; 9 - импеллер; 10 - проточка кольцевая; 11 -камера; 12 - гнездо; 13 - канал; 14 - щель цилиндрическая; 15 - проточка эксцентрическая; 16 – отверстие
Рисунок 3 - Конструкция торцового уплотнения типа БО
4 Конструкция торцовых уплотнений с сильфонами и мембранами. Область их применения.
Для особо агрессивных жидкостей применяют торцевые уплотнения третьей группы (3а и 36). уплотнения третьей группы, состоящие из неподвижного упругого элемента и вращающегося керамического кольца 1, которое установлено на втулке 6.
Упругий элемент включает центральную пружину 3 и сильфон 4 с неподвижным кольцом 2 из углеграфита или фторопласта. Сильфон связан с корпусом насоса переходным кольцом 5.
Уплотнения 3б, аналогичны по конструкции, за исключением расположения керамического кольца 1, которое заключено в металлическую обойму, предохраняющую кольцо от разрушения. Применяются в растворах солей, кислот, щелочах.
б — третьей группы: I — вращающееся керамическое кольцо, 2 — неподвижное кольцо 3 – центральная пружина, 4 - сильфон, 5-переходное кольцо; 6 - втулка.
5 Гидравлически разгруженные и неразгруженные торцовые уплотнения.
Гидравлическая разгрузка уплотнения заключается в изменении соотношений диаметров d и D1, D2 (см. рисунок 1). Для приближенной оценки гидравлической разгрузки уплотнения используют коэффициент гидравлической разгрузки k, равный отношению площади действия прижимающего давления к номинальной площади кон-такта.
Для внешних торцовых уплотнений с вращающимися и неподвижными упругими элементами
(1)
В гидравлически неразгруженном уплотнении k 1, в разгруженном k 500 Наивысший
Любое торцовое уплотнение можно классифицировать по конструктивному признаку (расположению и виду упругого элемента), по области применения и параметру pv. Совокупность перечисленных факторов определяет конструкцию уплотнения. Углубляя эту классификацию, следует выделить пару трения как наиболее важный элемент торцового уплотнения. Пары трения бывают гидравлически неразгруженные и разгруженные. Соответственно уплотнения называют гидравлически неразгруженными и разгруженными.
В одинарном торцовом уплотнении можно выделить семь конструктивных элементов (рисунок 1). Пара трения состоит из двух уплотнительных колец, прилегающих одно к другому по плоскому торцу, причем одно из колец (кольцо 6) зафиксировано либо в корпусе, либо на валу и герметизировано уплотнительным элемен-том 7, а другое (кольцо 4), имеющее свободу угловых и осевых перемещений, установлено в упругом элементе 1. Упругий элемент состоит из пружин 2, поджимающих упругоустанавливаемое уплотнительное кольцо к другому уплотнительному кольцу вторичного уплотнительного элемента 3, обеспечивающего герметизацию упругоустанавливаемого уплотнительного кольца, и поводковой системы 5, служащей для передачи момента трения с уплотнительного кольца. Различие конструкций каждого из этих элементов и особенности их взаимосвязей обуславливают большое разнообразие конструкций торцовых уплотнений.
Принципиальные схемы одинарных торцовых уплотнений определяются сле-дующими основными конструктивными решениями: гидравлически разгруженный или неразгруженный стык пары трения, внутреннее или внешнее расположение стыка пары трения относительно рабочей жидкости, вращающийся или неподвижный упругий элемент, внутреннее или внешнее расположение пружины относительно рабочей среды.
Рисунок 1 - Торцовое уплотнение
Из книги
Одинарные уплотнения. Принципиальное устройство этих уплотнений показано на рис. 54. На валу насоса (или на специальной гильзе) устанавливают втулку 4, вращающуюся вместе с ним с такой же угловой скоростью (см. рис. 54). Крутящий момент от вала к втулке передается через устройство 2.
Между вращающейся втулкой и валом (гильзой) расположен уплотняющий элемент 3 (обычно в виде кольца круглого сечения из резины или другого эластичного материала), предотвращающий утечки через зазор между этими деталями.
Неподвижную втулку 5 помещают непосредственно в корпусе насоса или в его отъемной крышке и удерживают от проворачивания стопорами 7. Зазор между неподвижной втулкой и корпусом герметизируют с помощью уплотняющего элемента 6. При этом в процессе работы уплотнения обычно допускается некоторая угловая подвижность втулки.
Под действием гидростатического давления перекачиваемой среды вращающаяся втулка прижимается к неподвижной, в результате чего в паре трения создается кон-тактное давление, не¬обходимое для обеспечения герметизирующего действия уплотне¬ния. Если по каким-либо причинам избыточное гидростатическое давление в камере уплотнения отсутствует (остановка насоса, срыв потока), то герметизация достигается посредством кон¬тактного устройства 1. Оно состоит, как правило, из одной или нескольких пружин различной конструкции.
Для обеспечения контакта и компенсации неизбежного износа рабочих втулок уплотнения вращающейся либо неподвижной втулке создают возможность перемещаться вдоль вала в осевом направлении.
Торцовое уплотнение можно укрупненно разделить на узлы аксиально подвижной и неподвижной втулок (см. рис. 54). В узел аксиально подвижной втулки входят: рабочая втулка (вращающаяся или невращающаяся), контактное устройство, уплот¬няющий эле-мент по валу (рабочая втулка вращается) или по кор¬пусу (рабочая втулка не вращается), а также устройство для пере¬дачи крутящего момента (рабочая втулка вращается) либо сто¬порное устройство (рабочая втулка не вращается).
Узел аксиально неподвижной втулки состоит из рабочей втулки (вращающейся или невращающейся), уплотняющего элемента по корпусу (рабочая втулка не вращается) или по валу (рабочая втулка вращается), а также стопорного устройства (рабочая втулка не вращается) либо устройства для передачи крутящего момента (рабочая втулка вращается).
Одинарные торцовые уплотнения работают в среде жидкости, перекачиваемой насосом, и не требуют подачи какой-либо уплотняющей жидкости. Эксплуатация их сопровождается незначительной утечкой уплотняемой жидкости.
2 Конструктивные элементы двойного торцового уплотнения и их назначение. Вспомогательные устройства
Двойные уплотнения. При транспортировке токсичных, воспламеняющихся и легко испаряющихся жидкостей (кислоты, щелочи, растворители, сжиженные газы, неста-бильные бензины и другие легкие нефтепродукты с высоким давлением паров и т. п.), проникновение которых в помещение недопустимо, применяют двойные уплотнения, имеющие две пары уплотняющих торцовых поверхностей, образующих замкнутую ка-меру рис55.
В эту камеру подводят уплотняющую жидкость под давлением, превышающим на 0,5—1,5 кгс/см2 давление нагнетаемой насосом жидкости в камере, которая примыкает к уплотнению, что создает в камере двойного уплотнения гидравлический затвор, препятствующий утечке перекачиваемой жидкости. Одновременно уплотняющая жидкость охлаждает и смазывает детали уплотнения, что благоприятствует работе.
В качестве уплотняющей жидкости обычно используют масло. Если попадание его в перекачиваемый продукт недопустимо, то применяют другие жидкости. Давление уплот-няющей жидкости регулируется автоматически.
При эксплуатации двойных торцовых уплотнений используют тупиковую и циркуляционную схемы подачи уплотняющей жидкости. В первом случае жидкость не циркулирует через камеру уплотнения, во втором – циркулирует.
Двойное торцевое уплотнение представляет собой как бы 2 обращенных в противоположные стороны одинарных уплотнения, скомпонованных в один узел с общим контактным устройством.
Необходимо отметить, что в двойных уплотнениях наблюдается незначительная утечка уплотняющей жидкости наружу и внутрь насоса, что ограничивает возможную область их применения, особенно в процессах где не допускается попадение в систему никакой инородной жидкости даже в незначительных количествах.
Двойные уплотнения успешно используют также при перекачивании жидкостей, за-грязненных абразивными примесями, поскольку уплотняющая жидкость препятствует проникновению этих частиц в зазор между рабочими торцовыми поверхностями.
3 Конструктивные элементы торцового уплотнения типа БО и их назначение.
Конструктивные элементы торцового уплотнения типа БО и их назначение.
Конструкция торцового уплотнения представлена на рисунке 3. Оно состоит из сле-дующих деталей: втулка (кольцо) вращающаяся, гильза, втулка (кольцо) неподвижная, корпус уплотнения, пружины, кольца уплотнительные;, штифт, импеллер, скоба монтаж-ная.
Основным узлом уплотнения является трущаяся пара, состоящая из вращающейся и неподвижной втулок (колец). Вращающаяся втулка (кольцо) устанавливается на гильзе, надеваемой на вал насоса, и вращается с такой же угловой скоростью, что и вал. Крутящий момент от гильзы передается вращающейся втулке (кольцу) с помощью двух штифтов. Неподвижная втулка (кольцо) устанавливается в корпусе и удерживается от поворота винтом.
В процессе работы под действием гидростатического давления вращающаяся втулка (кольцо) плотно прилегает к неподвижной, создавая надежную герметизацию. При отсутствии давления в насосе пара трения удерживается в постоянном контакте пружинами. Упором для пружин служит импеллер. Герметичность всех соединений обеспечивается уплотнительными резиновыми кольцами круглого сечения.
1 - втулка вращающаяся; 2 - гильза; 3 - втулка неподвижная; 4 - обойма аксиально-подвижная; 5 - корпус уплотнения; 6 - пружина; 7, 17 - кольцо уплотнительное; 8 - штифт; 9 - импеллер; 10 - проточка кольцевая; 11 -камера; 12 - гнездо; 13 - канал; 14 - щель цилиндрическая; 15 - проточка эксцентрическая; 16 – отверстие
Рисунок 3 - Конструкция торцового уплотнения типа БО
4 Конструкция торцовых уплотнений с сильфонами и мембранами. Область их применения.
Для особо агрессивных жидкостей применяют торцевые уплотнения третьей группы (3а и 36). уплотнения третьей группы, состоящие из неподвижного упругого элемента и вращающегося керамического кольца 1, которое установлено на втулке 6.
Упругий элемент включает центральную пружину 3 и сильфон 4 с неподвижным кольцом 2 из углеграфита или фторопласта. Сильфон связан с корпусом насоса переходным кольцом 5.
Уплотнения 3б, аналогичны по конструкции, за исключением расположения керамического кольца 1, которое заключено в металлическую обойму, предохраняющую кольцо от разрушения. Применяются в растворах солей, кислот, щелочах.
б — третьей группы: I — вращающееся керамическое кольцо, 2 — неподвижное кольцо 3 – центральная пружина, 4 - сильфон, 5-переходное кольцо; 6 - втулка.
5 Гидравлически разгруженные и неразгруженные торцовые уплотнения.
Гидравлическая разгрузка уплотнения заключается в изменении соотношений диаметров d и D1, D2 (см. рисунок 1). Для приближенной оценки гидравлической разгрузки уплотнения используют коэффициент гидравлической разгрузки k, равный отношению площади действия прижимающего давления к номинальной площади кон-такта.
Для внешних торцовых уплотнений с вращающимися и неподвижными упругими элементами
(1)
В гидравлически неразгруженном уплотнении k 1, в разгруженном k 500 Наивысший
Любое торцовое уплотнение можно классифицировать по конструктивному признаку (расположению и виду упругого элемента), по области применения и параметру pv. Совокупность перечисленных факторов определяет конструкцию уплотнения. Углубляя эту классификацию, следует выделить пару трения как наиболее важный элемент торцового уплотнения. Пары трения бывают гидравлически неразгруженные и разгруженные. Соответственно уплотнения называют гидравлически неразгруженными и разгруженными.
Не Пропустите: