Гидравлические центробежные уплотнения

(60)

Гидравлическое центробежное уплотнение (рис. 687) состоит из крыльчатки, вращающейся в замкнутой кольцевой полости, в которую залита уплотняющая жидкость (масло, вода и т. д.). Центробежной силой жидкость прижимается к периферии полости. Если с одной стороны на уплотнение действует давление, то жидкость занимает в полости положение, показанное на рис. 687. Разность центробежных сил, действующих на жидкость с одной и с другой стороны крыльчатки, определяет давление (МПа), которое держит уплотнение:

Разность центробежных сил, действующих на жидкость с одной и с другой стороны крыльчатки

где w — угловая скорость крыльчатки, рад/с; ρ — плотность жидкости, кг/м3; D2 и D1 — диаметры колец жидкости по одну и другую сторону крыльчатки, мм.

Гидравлическое центробежное уплотнение

Максимальное давление, удерживаемое уплотнением (предельный случай, когда почти вся жидкость переходит на одну сторону крыльчатки),

Максимальное давление, удерживаемое уплотнением

где D0 и d0 — соответственно наружный и внутренний диаметры крыльчатки, мм.

Минимальный необходимый объем жидкости, который должен быть залит в уплотнение,

Минимальный необходимый объем жидкости, который должен быть залит в уплотнение

где b — ширина лопаток крыльчатки, мм.

Следовательно,

Gidravl centrobej uplotnenija 5

Гидравлические уплотнения могут выдерживать довольно значительные давления. Например, уплотнение с крыльчаткой диаметром около 200 мм при частоте вращения 2000 об/мин (уплотняющая жидкость масло) выдерживает избыточное давление около 0,3 МПа. Применяя тяжелые жидкости, например, ртуть, можно довести давление в рассматриваемом случае до 5 МПа.

В конструкции гидравлического уплотнения должна быть предусмотрена циркуляция уплотняющей жидкости с отводом теплоты, выделяющейся при вращении крыльчатки. В противном случае уплотняющая жидкость перегревается через короткое время работы.