Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Лабиринтные уплотнения

Практическое использование процесса дросселирования

Дросселирование всегда уменьшает работоспособность рабочего тела, поэтому в большинстве случаев является вредным процессом. Однако зачастую оно является необходимым и достаточно широко применяется в технике. Так, в частности, на эффекте дросселирования основана работа многих измерительных приборов (мерные шайбы, трубки и др.), явление дросселирования используется при регулировании тепловых машин (турбин, ДВС и др.), в гидравлических и пневматических системах автомобилей, строительных и дорожных машин, механизмов подъемно-транспортных машин.

В карбюраторах двигателей внутреннего сгорания в качестве одного из основных регулирующих элементов применяется дроссельная заслонка, являющаяся, по существу, дроссельным клапаном.

В холодильной технике дросселирование используется для получения низких температур. Иногда дросселированием получают перегретый пар.

Для уменьшения утечек между ступенями лопаточных компрессоров и турбин, а также из пространства за последней ступенью компрессоров применяют лабиринтные уплотнения, в которых также используется явление дросселирования. Рассмотрим схематическое устройство уплотнения, представленное на рис.7.2. Лабиринтные уплотнения являются бесконтактными и допускают некоторую утечку газов через них. В то же время они обеспечивают работу при относительных скоростях деталей турбокомпрессоров двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок до 300 м/с, что невозможно для контактных уплотнительных устройств.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах
В лабиринтном уплотнении на пути перетекающего газа создается большое гидравлическое сопротивление. С увеличением числа гребешков и с уменьшением зазора между гребешком и неподвижной деталью гидравлическое сопротивление возрастает и количество перетекающего газа уменьшается. Для уменьшения утечки между ступенями применяют лабиринтное уплотнение с 3-5 гребешками. За последней ступенью компрессора их число доходит до 10-12. Расположение гребешков под углом с наклоном навстречу потоку, как это показано на рис.7.2б, способствует улучшению уплотнения. В уплотнениях с изменяющимся направлением потока газа (рис.7.2.в) эффективность еще выше.

Лабиринтное уплотнение работает на принципе дросселирования. Его работа возможна только при перетекании газа. Если радиальный зазор в лабиринтном уплотнении остается таким же, как и в гладком кольцевом канале, то расход через «лабиринт» уменьшается. Причиной этого являются потери кинетической энергии потока при внезапных расширениях газа. Происходит дросселирование газа при его прохождении через ряд последовательных местных сопротивлений. Скорость под гребешком определяется перепадом давлений на этом гребешке. Массовый расход газа меньше, чем в обычном зазоре, т.к. перепад давлений на один гребешок весьма незначителен. От гребешка к гребешку скорость растет, а плотность падает. Скорость может достигать скорости звука, но это возможно лишь на последнем гребешке.

С уменьшением зазоров эффективность лабиринтного уплотнения повышается. Однако при этом возможно задевание гребешков за неподвижные детали в процессе приработки уплотнения. Применение графитовых и графито-алюминиевых покрытий позволяет устанавливать малые и даже нулевые зазоры в уплотнениях.

Массовый расход газа через уплотнения определяется выражением

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Источник

Лабиринтные уплотнения

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Лабиринтные уплотнения применяют для уплотнения полостей, заполненных газом и паром. Принцип работы их основан на торможении (завихрении) газа в узкой кольцевой щели с последующим расширением в смежной кольцевой камере большого объема. В кольцевой щели давление преобразуется в скоростной напор; по выходе газа из щели давление восстанавливается, но только частично; часть давления расходуется на необратимые потери при завихрении-расширении. Чем больше эти потери (т. е. чем меньше сечение щели и острее образующие ее кромки), тем меньшая доля давления восстанавливается в камере и, следовательно, тем эффективнее работает уплотнение.

Последовательной установкой ряда камер, разделенных узкими щелями, достигают существенного уменьшения перетекания.

Лабиринтные уплотнения применяют при высоких окружных скоростях и температурах, когда исключена возможность установки контактных уплотнений. Лабиринтные уплотнения могут работать практически при любых скоростях и высоких температурах.

Схема действия лабиринтного уплотнения показана на рис. 682. Лабиринтное уплотнение отделяет полость А с повышенным давлением рА от полости Б с пониженным давлением рБ.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

При перетекании газа через первую кольцевую щель возникает большая скорость, которая в кольцевой камере падает почти до нуля. В камере устанавливается давление, пониженное по сравнению с давлением в полости А в результате потерь на вихреобразование в зазоре. Так как удельный объем газа в камере больше удельного объема в полости А, а количество перетекающего в единицу времени газа в силу неразрывности потока такое же, то скорость во второй кольцевой щели должна быть выше, чем в первой, а в каждой последующей щели выше, чем в предыдущей. Вследствие этого перепад давления между смежными камерами возрастает от ступени к ступени.

При высоких перепадах давления и большом числе ступеней в одной из щелей может установиться критический перепад давления; скорость газа достигает скорости звука. Все последующие ступени в таком уплотнении излишни, так как они не уменьшают критической величины истечения, равной произведению скорости звука на площадь сечения щели. Число ступеней лабиринтного уплотнения определяется термодинамическим расчетом.

Лабиринтное уплотнение не может полностью исключить истечение газа. Напротив, непрерывное движение газа вдоль лабиринта лежит в основе принципа действия лабиринта и является непременным условием его функционирования. Лабиринт может только ослабить поток таза через уплотнение.

Исключение представляет случай, когда давление в уплотняемой полости циклически колеблется от максимума до нуля. В данном случае волна газа, устремляющаяся в уплотнение, обладает ограниченным запасом энергии, который может быть полностью рассеян в уплотнении. В этих условиях лабиринтные уплотнения могут обеспечить практически полную герметичность.

На рис. 683 изображены (в порядке возрастающей эффективности) формы лабиринтных уплотнений. На рис. 683, I показана простая гладкая щель; введение выступов (рис. 683, II—IV) значительно (в 2—3 раза) снижает расход газа при той же длине уплотнения и при том же минимальном зазоре.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

В лабиринтах на рис. 683, II—IV невыгодно используются осевые габариты. Предпочтительнее применять вместо выступов тонкие и высокие гребешки, позволяющие разместить на единицу длины уплотнения большее число камер нужного объема. Кроме того, тонкие перегородки с острыми кромками, вызывая увеличение потерь при завихрении газа, способствуют повышению эффективности уплотнения.

На рис. 683, V изображены гребешки, выполненные в корпусе, на рис. 683, VI — на валу. Кромки гребешков заостряют фаской, направленной навстречу потоку газа; на рис. 683, VII показаны гребешки с двойной фаской, приспособленные для двустороннего уплотнения. Дальнейшего повышения эффективности достигают наклоном гребешков навстречу потоку газа (рис. 683, VIII, IX). Конструкция с наклонными гребешками в корпусе (рис. 683, IX) обладает ценным свойством; при случайном касании о вал гребешки, нагреваясь, раскрываются, отходя от поверхности вала и тем самым предупреждая дальнейшее нарушение нормальной работы.

На рис. 683, X показана конструкция, в которой сочетаются гребешки и выступы. Эта конструкция применима при осевой и радиальной сборках. Радиальная сборка (с разъемом корпуса в меридиональной плоскости) значительно расширяет конструктивные возможности лабиринтных уплотнений. На рис. 683, XI показан лабиринт, у которого гребешки вала заходит в гребешки корпуса; здесь поток газа многократно меняет направление, отчего эффективность уплотнения увеличивается. На рис. 683, XII—XV показаны сложные лабиринты с радиальной сборкой.

При жестких требованиях к осевым габаритам лабиринты развивают в радиальном направлении, выполняя их из двух дисков, один из которых вращается, другой неподвижен; диски снабжают торцовыми гребешками, перекрывающими друг друга (рис. 684, I, II). В конструкциях на рис. 684, III, IV гребешки обладают свойством самораскрываться при нагреве. Уплотнение на рис. 684, V развито в радиальном и осевом направлениях. Косые лабиринты на рис. 684. VI—IX состоял из двух конических дисков с гребешками или ступеньками. В конструкциях на рис. 684, VII—IX гребешки самораскрывающиеся.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Для увеличения эффективности уплотнения зазор между гребешками и валом должен быть минимальным, однако он не может быть меньше суммы, полученной при сложении радиального зазора в подшипниках вала, отклонений поверхности вала от геометрического номинала, отклонений от соосности подшипников вала и корпуса уплотнения, а также упругого прогиба вала при работе. Практически радиальный зазор в уплотнениях малого и среднего диаметров делается равным 0,05—0,20 мм.

Возможность повреждения при касании неподвижных и вращающихся элементов уплотнения при радиальной сборке предупреждают приемом, показанным на рис. 685.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Неподвижная часть лабиринта состоит из нескольких секторов с Т-образным шипом, вводимым в кольцевой паз корпуса; секторы прижимаются к цилиндрической поверхности паза пластинчатыми пружинами (а). При «цеплянии» за вал секторы, преодолевая сопротивление пружины, несколько отходит в радиальном направлении, предупреждая повреждение гребешков.

Иногда кромки гребешков выполняют очень тонкими (толщиной 0,1—0,2 мм) и делают зазор в уплотнении заведомо уменьшенным с тем, чтобы в эксплуатации минимальный зазор устанавливался сам собой в результате обминания и подгорания кромок гребешков от соприкосновения с вращающимся валом. Если гребешки достаточно тонкие и выполнены из мягкого металла, а поверхность вала имеет повышенную твердость, то при этом процессе не повреждается вал. Зато в уплотнении автоматически устанавливается минимальный зазор, какой только допускается фактическими условиями работы.

На рис. 686 представлены способы крепления гребешков в корпусах.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

В конструкциях на рис. 686, I, II гребешки с промежуточными втулками и Г-образные гребешки завальцованы в корпус (уплотнение предназначено для осевой сборки); в конструкции на рис. 686, III полукольцевые гребешки с шипами вмонтированы в кольцевые канавки разъемного корпуса. На рис. 686, IV показано крепление гребешков в корпусе из пластичного металла развальцовкой материала корпуса; на рис. 686, V, VI развальцовкой кольцевых или сегментных вставок из мягкого металла; на рис. 686, VII, VIII — крепление штампованных гребешков развальцовкой проволоки из мягкого металла (уплотнения на рис. 686, III—VIII предназначены для радиальной сборки).

Источник

Основные элементы центробежных компрессоров

К числу основных элементов центробежных компрессорных машин, как и любых лопаточных проточных машин, относятся ротор, корпус, уплотнения, опоры.

Ротор включает вал, на котором закреплены рабочие колеса, разгрузочный барабан, полумуфту, втулки уплотнений и другие детали.

Рабочие колеса

Тип конструкции рабочего колеса центробежного компрессора определяется напряжениями, которые зависят от скорости вращения колеса.

Большинство колес (рисунок 1) состоит из основного 3 и покрывного диска 1, а также лопаток 2. Лопатки могут выполняться загнутыми назад по направлению вращения колеса или радиальными.

Колеса выполняют цельноковаными при окружных скоростях 200…300 м/с. При меньших скоростях применяют комбинированные колеса, у которых основной диск – цельнокованый, а покрывающий – штампованный с усиленной ступицей. В некоторых случаях колеса имеют два составных диска. Такие колеса используются при скоростях менее 150 м/с.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

На рисунке 2 приведены различные типы конструкций лопа­ток. Для колес со значительной шириной применяют U-образные заклепки, а для колес с малой шириной — Z-образные. Вы­бор того или другого типа заклепок обусловлен технологично­стью изготовления.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

а и б — соединения штампованных лопа­ток с дисками; в — рабочая лопатка с фрезерованными заклепками; г — соедине­ние дисков заклепками, проходящими че­рез отверстия в лопатке; д — сварное ра­бочее колесо; 1 — диск рабочего колеса; 2 — заклепка; 3 — втулка

Для высокооборотных колес в целях снижения гидравличе­ского сопротивления применяют лопатки с заклепками, выфрезерованными на их торцах. При сборке заклепки можно раскле­пать. Получили распространение также колеса с лопатками, соединенными с дисками сваркой. В этих случаях можно использовать лопатки сложных профилей. Следует отметить, что у сварных колес лопатки занимают большую часть длины кана­ла между дисками, чем у клепаных.

При высоких скоростях (более 300 м/с) применяют колеса без покрывающих дисков.

Посадку рабочих колес на вал производят с натягом. При максимальной частоте вращения в условиях упругих деформа­ций ступицы основного диска необходимо обеспечивать гаран­тированный натяг.

От проворачивания колесо фиксируется штифтом или шпон­кой Штифт предохраняется от выпадания при вращении пробкой, которая вворачивается в ступицу основного диска. Обычно каждое колесо фиксируют четырьмя штифтами.

Лопатки рабочего колеса имеют сложную форму. Для создания оптимальных условий протекания газа они имеют на входе в колесо каплевидный профиль или закругление, а на выходе — клинообразный. Число лопаток обычно составляет 18—30, они уменьшают проходное сечение рабочего колеса.

Для изготовления колес используются хромо-никелевые, хромо-никельмолибденовые и другие легированные стали, сплавы титана.

Вал имеет размер, определяемый прочностью и критической частотой вращения Коэффициент запаса прочности материала должен быть не менее двух.

Вал компрессоры выполняют со ступенчатым изменением диаметра. Максимальные значения диаметров вала под рабочими колесами определяются расчетом критической частоты вращения. Рабочие частоты вращения должны отличаться от критических не менее чем на 20%. Если рабочая частота вращения лежит ниже первой критической, вал называется жестким, если пном лежит между первой и второй критической частотой – гибким.

Как правило, вал изготавливают из высококачественных поковок легированной стали.

Разгрузочный поршень (барабан).

При одностороннем расположении линии всасывания из-за разности давлений на рабочее колесо компрессора со стороны всасывания и нагнетания возникает осевое усилие, действующее на ротор в направлении, противо­положном движению потока газа при всасывании. Это усилие может вызвать смещение ротора, что приведет к задеванию его торцовых поверхностей о корпус.

Для уменьшения осевого усилия на валу ротора за рабочим колесом 2 с напорной стороны устанавливают разгрузочный поршень (рис. 5). Обозначим давление в колесе со стороны всасывания через р1, а со стороны нагнетания — через р2. Осевое усилие, действующее на колесо, обозначим через Ri Считаем, что p1 Статьи

Источник

Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных компрессорных установок

2.3.3. Лабиринтные уплотнения

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

В новых модификациях турбокомпрессоров получили распространение усиковые уплотнения (см. рис.2.56, б), которые изготовляют из листовой стали 1Х18Н9 или 1X18H9T толщиной 0,2 мм. Разрезные кольца уплотнений установлены в канавках, прорезанных на уплотняемых поверхностях ротора. Применение усиковых уплотнений устраняет необходимость в обоймах уплотнений, обеспечивает их сохранность при осевом сдвиге ротора и позволяет избежать повреждений вала ротора при задеваниях о неподвижные части машины.

Основные причины повреждений лабиринтных уплотнений: осевой сдвиг ротора с полным выбиранием зазора между подвижными и неподвижными частями уплотнений; выплавление баббита опорных подшипников ротора; недостаточная величина или неправильное распределение зазоров в уплотнениях; недопустимая вибрация ротора, неудовлетворительная запрессовка гребней составных уплотнений в пазы обойм.

Ревизию уплотнений ротора производят при снятой крышке корпуса турбокомпрессора. Боковые радиальные зазоры измеряют щупом в плоскости горизонтального разъема, нижние радиальные зазоры проверяют по свинцовым оттискам и сравнивают с допустимыми значениями (табл.2.23). Осевые зазоры ступенчатых лабиринтных уплотнений проверяют в горизонтальном разъеме щупом при собранном опорно-упорном подшипнике и сдвинутом в крайнее рабочее положение роторе. Величину осевых зазоров в ступенчатых уплотнениях регулируют изменением толщины установочных сегментов опорно-упорного подшипника; одновременно с этим проверяют зазоры между дисками рабочих колес ротора и направляющими аппаратами. Осевые зазоры устанавливают так, чтобы неподвижные гребни уплотнений были расположены примерно посредине впадины или выступа на уплотняемой поверхности ротора. Для учета износа баббитовой заливки упорных колодок, разницы в величинах температурных удлинений корпуса и ротора, а также возможного осевого сдвига ротора желательно, чтобы неподвижные гребни были смещены в сторону, противоположную упорному диску, на величину около 1 мм. Окончательную проверку зазоров в уплотнениях производят после прицентровки ротора турбокомпрессора к вал-шестерне редуктора.

Радиальные зазоры для турбокомпрессоров, мм

Источник

Уплотнения газовых турбин

Контроль зазоров имеет большое значение для проектировщиков турбомашин и необходим для удовлетворения сегодняшних высоких требований по мощности, эффективности и срокам эксплуатации. Чрезмерные зазоры приводят к потерям в эффективности цикла, нестабильности потока и поступлению горячего газа в полости дисков. Недостаточные зазоры ограничивают потоки охлаждающей жидкости и вызывают истирание контактных поверхностей, перегрев расположенных ниже компонентов и повреждение поверхностей, что ограничивает срок службы компонентов. Специалисты уделяют особое внимание контролю зазоров, поскольку часто это самый экономичный метод повышения производительности системы.

Ключевые места уплотнения компрессора и турбины в промышленном двигателе показаны на рисунке 1.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 1 – Уплотнения в газовой турбине GE Frame 7 EA

Торцевое уплотнение

Для минимизации утечек между роторами и корпусами применяются радиальные, торцевые и радиально-торцевые уплотнения. Уплотнения подвижных соединений, применяемые в газотурбинном оборудовании можно подразделить на бесконтактные (щелевые) и контактные. Основные из них представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Уплотнения подвижных соединений

КлассТип уплотненияСхема уплотнения (зазор в мм)ОграниченияЭффективный зазор, мкм
скорость скольжениятемпературадавление
БесконтактныеЛабиринтноеДля чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорахнет огран.1200 и болеенет огран.50… 200
ЩеточноеДля чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах40010001,2 на один ряд щеток40…165
Графитовое бесконтактноеДля чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах180700253…12
КонтактныеГрафитовое контактноеДля чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах100700P*V=50 МПа·м/с10…20
Поршневые кольца, металлические набивки сальниковДля чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах80… 100700P*V=50 МПа·м/с10…20
Притертые пары, мягкие набивки сальниковДля чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах3Притертые пары 20…500
сальники 363…343
5000
Манжеты (кожа, резина)Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах1310600 (несколько манжет)0

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 2. Торцевые уплотнения John Crane

Торцевое уплотнение John Crane — это высокотехнологичное герметизирующее устройство, характеризующееся надежностью и высокой эффективностью (официальный сайт: johncraneiskra.ru).

Уплотнение торца лопатки

Уплотнение торца лопатки турбины представляет собой сложную проблему из-за высокой скорости, температуры и разного зазора.

На сегодняшний день продолжаются исследования, основной задачей которых является разработка уплотнения с улучшенным управлением зазором торца лопатки.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 3 – Расположение уплотнения торца лопатки ТВД современной газовой турбины

Истираемые уплотняющие материалы

Как следует из названия, истираемые уплотняющие материалы стираются вращающимися лопастями во время работы. Ими оснащают корпуса компрессоров, газовых и паровых турбин для уменьшения зазоров до уровней, которые трудно достичь с помощью механических средств. Истираемые уплотнения приобретают высокое распространение в газовых турбинах как относительно простое средство для уменьшения зазоров газового тракта, как в компрессоре, так и в турбине.

Наиболее эффективными материалами в качестве истираемых элементов считаются материалы на основе дискретных металлических волокон.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 4 – Образцы истираемого уплотнительного материала из волокон медного сплава

В турбомашинах применяются следующие виды уплотнений типа «газ-газ» между ротором и статором:

Лабиринтные уплотнения

Лабиринтные уплотнения часто используются в турбомашинах, компрессорах и насосах. Они имеют множество конфигураций. Наиболее распространенные конфигурации уплотнений показаны на рисунке 4. Лабиринтные уплотнения, обычно устанавливаемые на ротор, представляют собой бесконтактные уплотнения с малыми зазорами. Уплотняющее действие достигается за счет увеличения площади уплотнения благодаря чередующемуся расположению колец на валу и неподвижном корпусе.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 5 – Типы лабиринтных уплотнений

Лабиринтные уплотнения имеют долгую историю доказанной надежности с развитой технологией и хорошо подходят для контактов с истираемой поверхностью.

Расположенное на территории России ООО «Джон Крейн – Искра» (г. Пермь) выпускает эффективные термопластичные лабиринтные уплотнения. Термопластичное уплотнение сохраняет заданный зазор, нивелирует вибрации, вызываемые трением.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 6 – Термопластичное лабиринтное уплотнение Джон Крейн – Искра

Щеточные уплотнения

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 7 – Щеточные уплотнения Waukesha Bearings для газовых турбин

В промышленных газовых турбинах щеточные уплотнения применяются в межкаскадных уплотнениях горячего газового тракта, межствольных уплотнениях компрессорного отсека и масляной полости подшипника.

Щеточное уплотнение является первой простой, практичной альтернативой лабиринту, которое обеспечивает значительное улучшение производительности. Преимущества щеточных уплотнений по сравнению с лабиринтными включают:

Сухие газодинамические уплотнения (СГДУ)

Уплотнения «газ-газ» («воздух-воздух»), работающие по принципу подшипника скольжения на газовой смазке, называют, скользящими сухими уплотнениями.

В опорах компрессоров промышленных газотурбинных двигателей наибольшее распространение получили торцевые сухие газодинамические уплотнения (СГДУ) производства компании John Crane.

В конструкции СГДУ Джон Крейн используется запатентованная компанией специальная форма спиральной канавки. Благодаря этой особенности сухие газодинамические уплотнения Джон Крейн полностью бесконтактны. Это делает их безопасным, высоконадежным, и долговечным решением для герметизации компрессоров, турбин, турбодетандеров.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 8 – Конструкция сухого газодинамического уплотнения Джон Крейн

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 9 – Сухое газодинамическое уплотнение Джон Крейн Искра

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

СГДУ John Crane

Применяются в турбомашинах с 70-х годов прошлого столетия. Уже поставлено более 20 тысяч СГДУ Джон Крейн, суммарная наработка которых составляет свыше 200 млн. часов.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

СГДУ John Crane AURA TM

Новое поколение газовых уплотнений Джон Крейн Искра с увеличенным сроком эксплуатации и интервалами в техобслуживании, с низкими затратами на техобслуживание и потребностью в запасных частях.


Статическое уплотнение в турбооборудовании

Уплотнения в местах с неподвижным или относительно медленным перемещением в турбомашине включают поверхность контакта или соединения между неподвижными компонентами (камеры сгорания, сопла, кожухи и т. д.) по всему каналу внутреннего охлаждения для минимизации или контроля потоков утечки между компонентами турбины. Как правило, соприкасающиеся элементы должны выдерживать относительное вибрационное движение с минимальным износом. Кроме того, они должны соответствовать параметрам теплового расширения и несоосности. Эффективное уплотнение в зонах статического контакта не только повышает эффективность и выходную мощность турбины, но также улучшает профиль температуры газового тракта. Для решения этих проблем были разработаны различные типы уплотнений. Рассмотрим основные из них.

Металлические уплотнения

Металлические уплотнения используются в условиях с более высокой температурой и давлением, когда резиновые и полимерные уплотнения не подходят. В турбомашинах применятся несколько конфигураций: c поперечным сечением O, C и E. На рисунке 9 показан пример использования металлических уплотнений в промышленной газовой турбине.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 10 – Металлические уплотнения газовой турбины Alstom GT26 300 МВт

Уплотнения из металлической ткани

Они представляют собой объединения тонких листовых металлов (прокладок) и слоев плотно сплетенной металлической ткани. В то время как прокладки предотвращают утечку и обеспечивают гибкость конструкции, внешние слои ткани добавляют объем (играют роль чехла, защищающего от износа тонкие прокладки) и толщину, без существенной жесткости. Типичная структура показана на рисунке 4.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 11 – Структура уплотнения из металлической ткани

Плетенные и канатные уплотнители

Плетенные и канатные уплотнители могут использоваться в различных местах в турбомашинах. Активно исследуются передовые материалы, в том числе цельная/композитная керамика, интерметаллические сплавы (например, алюминид никеля) и углерод-углеродные композиционные материалы для удовлетворения требований по температуре, долговечности и весу.

Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Смотреть картинку Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Картинка про Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах. Фото Для чего нужны лабиринтные уплотнения в компрессорах

Рисунок 12– Плетенные и канатные уплотнители для компрессоров и турбин

Купить уплотнения в России

Компания DMEnergy готова оказать услуги поставки торцевых уплотнений, лабиринтных уплотнений, щеточных уплотнений, сухих газодинамических уплотнений. Наши специалисты сотрудничают с производителями и обеспечивают оперативную доставку оборудования и комплектующих в любую точку России.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *