Щелевые уплотнения.

Щелевые уплотнения предназначены для ограничения перетоков жидкости или газа внутри машины из области высокого давления в область низкого давления через подвижные и неподвижные соединения. Увеличенные перетоки снижают производительность гидравлических машин, ухудшают объемный и общий коэффициенты полезного действия.

Щелевые уплотнения объединяют несколько типов бесконтактных

уплотнительных устройств. В настоящее время используют разнообразные щели, представляющие собой кольцевые каналы с зазором малой высоты (от нескольких микрометров до миллиметра). В зависимости от формы уплотнительных поверхностей различают торцовые щели (рис. 1.35, а), образованные боковыми поверхностями дисков и корпусных деталей, и радиальные (осевые) щели (рис. 1.35, 6), образованные поверхностями вращения втулок. В торцовых щелях жидкостный поток движется преимущественно в радиальном направлении к центру или к периферии щели. В радиальных щелях поток движется в основном в направлении оси.

Большим разнообразием форм отличаются щели с гладкими поверхностями.

Для повышения гидравлического сопротивления щелей на уплотнительных поверхностях выполняют кольцевые канавки разнообразных форм (рис. 1.35, в). Щелевые уплотнения с канавками, резко изменяющими проходное сечение канала, называют лабиринтными уплотнениями (рис. 1.35, г).

Механизм работы лабиринтных уплотнений в газах заключается в многократном дросселировании рабочей среды.

Осевые усилия в центробежных насосах. Причины возникновения, способы компенсации

При работе центробежных насосов в особенности многоступенчатых, рабочие колеса подвержены действию осевой силы, являющейся суммой двух сил:

- статической

-динамической

Статическая сила возникает в результате асимметрии рабочего колеса одностороннего входа жидкости. Эта сила действует в сторону всасывания и в многоступенчатых насосах достигает значительных величин. При вращении колес действует также и динамическая сила. Осевая сила может быть определена по формуле:

Ро = π/4Д₁²(Р₂-Р₁)

Где: Р_о – осевая сила

Д_{1 –} диаметр входного отверстия рабочего колеса

Р_1, Р₂- давление на входе и выходе рабочего колеса

Не скомпенсированная осевая сила может привести к смещению рабочих колес, нагреву подшипников, контакту колес со стенками корпуса и, в результате – к поломкам.

Осевое усилие может быть устранено или значительно уменьшено за счет следующих мероприятий:

- применение рабочих колес с двухсторонним входом жидкости в рабочее колесо

- перепуск жидкости из полости зазора заднего диска во всасывающий патрубок. Площадь сечения перепускной трубы должен быть в четыре раза больше сечения зазора между уплотнением колеса и корпусом насоса. Сальник на напорной стороне будет находиться под давлением всасывания.

- устройство отверстий во втулке рабочего колеса со стороны заднего диска в область всасывания на уровне всасывающей кромки рабочего колеса. Тем самым выравниваются площади воздействия давления Р₂ на передний и задний диски.

- применение радиальных ребер на заднем диске рабочего колеса.

- применение радиально-упорных упорных подшипников.

В многоступенчатых насосах осевые силы уравновешивают различными способами:

- применением специального разгрузочного устройства (гидравлической пяты)

- попарно противоположной установкой рабочих колес на валу с соответствующей системой перепуска жидкости от колеса к колесу.