RU230904U1

RU230904U1 - Sealing device of dynamic pump

Info

Publication number: RU230904U1
Application number: RU2024131307U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Паньков; Алексей Александрович Попов; Александр Вячеславович Голубцов; Александр Викторович Рябов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ПермНефтеГаз"
Filing date: 2024-10-18
Publication date: 2024-12-24

Abstract

Полезная модель относится к механическим уплотнениям валов динамических машин, работающим с агрессивными химическими жидкостями. Повышение надежности работы уплотнительного герметичного устройства динамического насоса достигается за счет того, что в уплотнительном герметичном устройстве насоса, содержащем корпус с фланцем для установки на стороне нагнетания центробежного насоса, внутри корпуса содержится камера для заполнения уплотняющей жидкостью. Камера образована эластичной диафрагмой, которая закреплена на опорах верхнего и нижнего подшипников, камера закрыта снаружи обечайкой. Вал, установленный в подшипниках, снабжен верхним и нижним торцевыми уплотнениями. В опоре нижнего подшипника под нижним торцевым уплотнением выполнена полость, сообщающаяся с помощью каналов в опоре нижнего подшипника с кольцевой канавкой на наружной стороне опоры нижнего подшипника. Кольцевая канавка соединена каналами с выходными штуцерами, установленными в корпусе и снабженными жиклерами. На валу перед опорой нижнего подшипника установлен конический отбойник, снабженный радиальными лопатками. В опоре нижнего подшипника выполнен перепускной канал, соединяющий полость между эластичной диафрагмой и обечайкой с входным отверстием для приема жидкости, нагнетаемой от центробежного насоса. В перепускном канале установлен жиклер. В опоре верхнего подшипника выполнены каналы наддува, соединенные с полостью между эластичной диафрагмой и обечайкой. Входные отверстия каналов наддува снабжены штуцерами с жиклерами.The utility model relates to mechanical shaft seals of dynamic machines operating with aggressive chemical liquids. The increased reliability of the sealing hermetic device of a dynamic pump is achieved due to the fact that in the sealing hermetic device of the pump, comprising a housing with a flange for installation on the discharge side of a centrifugal pump, inside the housing there is a chamber for filling with a sealing liquid. The chamber is formed by an elastic diaphragm, which is fixed on the supports of the upper and lower bearings, the chamber is closed from the outside by a shell. The shaft installed in the bearings is provided with upper and lower end seals. In the support of the lower bearing under the lower end seal there is a cavity communicating by means of channels in the support of the lower bearing with an annular groove on the outer side of the support of the lower bearing. The annular groove is connected by channels to the outlet nozzles installed in the housing and provided with jets. A conical baffle equipped with radial blades is installed on the shaft in front of the lower bearing support. A bypass channel is made in the lower bearing support, connecting the cavity between the elastic diaphragm and the shell with the inlet for receiving liquid pumped from the centrifugal pump. A jet is installed in the bypass channel. In the upper bearing support, pressurization channels are made, connected to the cavity between the elastic diaphragm and the shell. The inlet openings of the pressurization channels are equipped with nozzles with jets.

Description

Полезная модель относится к насосному оборудованию, в частности, к механическим уплотнениям валов динамических машин, работающим с агрессивными химическими жидкостями. Может использоваться при создании установок для перекачивания жидкостей под высоким давлением, утечки которых в атмосферу не допустимы. Может использоваться в динамических насосах таких как центробежные, осевые, вихревые и т.д. Например, может использоваться в полупогружных высоконапорных центробежных насосах с двойным торцевым уплотнением с охлаждением и смазкой пар трения затворной жидкостью. Может быть применима в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленности.The utility model relates to pumping equipment, in particular, to mechanical shaft seals of dynamic machines operating with aggressive chemical liquids. It can be used to create installations for pumping liquids under high pressure, leaks of which into the atmosphere are not allowed. It can be used in dynamic pumps such as centrifugal, axial, vortex, etc. For example, it can be used in semi-submersible high-pressure centrifugal pumps with a double end seal with cooling and lubrication of friction pairs with a barrier liquid. It can be used in oil production, oil refining, and chemical industries.

Известна погружная насосная установка по патенту России на изобретение RU2423623, F04D 29/10, 2011. Установка содержит корпус, расположенный между насосом и двигателем, вал, диафрагму в корпусе, уплотненное торцевое отверстие со стороны насоса, уплотненное торцевое отверстие со стороны двигателя. Диафрагма образует внутреннее пространство для размещения моторного смазочного масла, причем вал проходит через торцевое отверстие со стороны насоса и торцевое отверстие со стороны двигателя. Первичное уплотнение имеет жесткие уплотнительные поверхности, расположенные в скользящем контакте друг с другом при вращении вала для обеспечения уплотнения между валом и корпусом со стороны насоса. Не вращающееся вторичное уплотнение установлено в проходе у конца корпуса со стороны насоса на конце первичного уплотнения со стороны двигателя. Первичное уплотнение имеет внутренний диаметр, обеспечивающий скользящий и уплотняющий контакт с валом, а по внешнему диаметру оно неподвижно уплотнено относительно корпуса. Первичное и вторичное уплотнения образуют между собой герметичную камеру, уплотненную посредством вторичного уплотнения от поступления моторного смазочного масла из внутренней стороны диафрагмы. Недостатком является сложность конструкции узлов уплотнения, их невысокая надежность.A submersible pumping unit is known according to the Russian patent for invention RU2423623, F04D 29/10, 2011. The unit comprises a housing located between the pump and the engine, a shaft, a diaphragm in the housing, a sealed end opening on the pump side, a sealed end opening on the engine side. The diaphragm forms an internal space for accommodating motor lubricating oil, wherein the shaft passes through the end opening on the pump side and the end opening on the engine side. The primary seal has rigid sealing surfaces located in sliding contact with each other during shaft rotation to ensure sealing between the shaft and the housing on the pump side. A non-rotating secondary seal is installed in a passage at the end of the housing on the pump side at the end of the primary seal on the engine side. The primary seal has an internal diameter that ensures sliding and sealing contact with the shaft, and along the external diameter it is fixedly sealed relative to the housing. The primary and secondary seals form a sealed chamber between themselves, sealed by the secondary seal from the flow of motor lubricating oil from the inner side of the diaphragm. The disadvantage is the complexity of the design of the sealing units, their low reliability.

Известно уплотнительное устройство динамической машины по патенту России на полезную модель RU216776, F04D 29/10, 2023. В корпусе устройства содержится камера для заполнения затворной жидкостью. Камера образована эластичной диафрагмой, которая закреплена на опорах верхнего и нижнего подшипников, и закрыта снаружи обечайкой. В подшипниках установлен вал с верхним и нижним торцевыми уплотнениями, расположенными внутри камеры. Обечайка установлена вокруг диафрагмы с образованием полостей у концевых участков диафрагмы. Вдоль внутренней поверхности обечайки установлены трубки. Возле открытых концов трубок в обечайке выполнены отверстия. В опоре нижнего подшипникового узла выполнен наклонный канал для подвода жидкости к нижнему подшипнику. Недостатком является возможное разрушение нижнего торцевого уплотнения от воздействия высокого давления перекачиваемой среды, что обуславливает невысокую надежность работы устройства.A sealing device of a dynamic machine is known according to the Russian patent for utility model RU216776, F04D 29/10, 2023. The device body contains a chamber for filling with a sealing liquid. The chamber is formed by an elastic diaphragm, which is fixed on the supports of the upper and lower bearings, and is closed on the outside by a shell. A shaft with upper and lower end seals located inside the chamber is installed in the bearings. The shell is installed around the diaphragm to form cavities at the end sections of the diaphragm. Tubes are installed along the inner surface of the shell. Holes are made in the shell near the open ends of the tubes. An inclined channel is made in the support of the lower bearing assembly for supplying liquid to the lower bearing. The disadvantage is the possible destruction of the lower end seal from the effect of high pressure of the pumped medium, which causes low reliability of the device.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран уплотнительный герметичный модуль центробежного насоса по патенту России на изобретение RU2681727, F04D 29/10, 2019. Модуль включает фланцевый корпус, установленные на валу два одинарных торцевых уплотнения. Уплотнения установлены внутри герметичной, заполненной нейтральной уплотняющей жидкостью камеры, стенки которой сформированы эластичной диафрагмой. Диафрагма посредством хомутов жестко закреплена одним концом на корпусе подшипника скольжения, а другим - на опоре подшипника качения. Камера расположена в проточной части линии подвода или нагнетания насоса. При работе насоса в случае изменения давления в насосе перед нижним уплотнением давление в камере автоматически тоже будет изменяться за счет эластичности диафрагмы. Однако, перепад давления на уплотнении может быть значительным. Невысокими техническими характеристиками торцевого уплотнения ограничен возможный напор насоса. Неспособность торцевого уплотнения выдерживать большие перепады давления приводят к утечкам через торцевые уплотнения. Отсутствие технической возможности пополнять объем масла в камере может привести к повреждению диафрагмы из-за ее нагрева вследствие эффекта «термоса». Данный эффект возникает при установке вокруг диафрагмы внешнего защитного экрана и при недостаточном омывании проточной жидкостью наружного контура. Все это снижает надежность работы герметичного модуля.The closest analogue of the claimed technical solution is a sealing hermetic module of a centrifugal pump according to the Russian patent for invention RU2681727, F04D 29/10, 2019. The module includes a flanged housing, two single mechanical seals mounted on the shaft. The seals are installed inside a sealed chamber filled with a neutral sealing liquid, the walls of which are formed by an elastic diaphragm. The diaphragm is rigidly fixed by means of clamps at one end to the plain bearing housing, and at the other - to the support of the rolling bearing. The chamber is located in the flow part of the pump supply or discharge line. When the pump is operating, if the pressure in the pump in front of the lower seal changes, the pressure in the chamber will also automatically change due to the elasticity of the diaphragm. However, the pressure drop across the seal can be significant. The low technical characteristics of the mechanical seal limit the possible pressure of the pump. The inability of the end seal to withstand large pressure drops leads to leaks through the end seals. The lack of technical ability to replenish the oil volume in the chamber can lead to damage to the diaphragm due to its heating due to the "thermos" effect. This effect occurs when an external protective screen is installed around the diaphragm and when the flowing liquid does not sufficiently wash the outer contour. All this reduces the reliability of the sealed module.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы уплотнительного герметичного устройства динамического насоса.The technical result of the claimed utility model is an increase in the reliability of the sealing device of a dynamic pump.

Технический результат достигается за счет того, что в уплотнительном герметичном устройстве динамического насоса, содержащем корпус с фланцем для установки на стороне нагнетания насоса, внутри корпуса содержится камера для заполнения уплотняющей жидкостью, камера образована эластичной диафрагмой, которая закреплена на опорах верхнего и нижнего подшипников, камера закрыта снаружи обечайкой, вал, установленный в подшипниках, снабжен верхним и нижним торцевыми уплотнениями, согласно полезной модели, в опоре нижнего подшипника под нижним торцевым уплотнением выполнена полость, сообщающаяся с помощью каналов в опоре нижнего подшипника с кольцевой канавкой на наружной стороне опоры нижнего подшипника, кольцевая канавка соединена каналами с выходными штуцерами, установленными в корпусе и снабженными жиклерами, на валу перед опорой нижнего подшипника установлен конический отбойник, снабженный радиальными лопатками, в опоре нижнего подшипника выполнен перепускной канал, соединяющий полость между эластичной диафрагмой и обечайкой с входным отверстием для приема жидкости, нагнетаемой от центробежного насоса, в перепускном канале установлен жиклер, в опоре верхнего подшипника выполнены каналы наддува, соединенные с полостью между эластичной диафрагмой и обечайкой, входные отверстия каналов наддува снабжены штуцерами, снабженными жиклерами.The technical result is achieved due to the fact that in the sealing hermetic device of the dynamic pump, comprising a housing with a flange for installation on the discharge side of the pump, inside the housing there is a chamber for filling with a sealing liquid, the chamber is formed by an elastic diaphragm, which is fixed on the supports of the upper and lower bearings, the chamber is closed on the outside by a shell, the shaft installed in the bearings is provided with upper and lower end seals, according to the utility model, in the support of the lower bearing under the lower end seal there is a cavity communicating by means of channels in the support of the lower bearing with an annular groove on the outer side of the support of the lower bearing, the annular groove is connected by channels to outlet fittings installed in the housing and provided with jets, on the shaft in front of the support of the lower bearing there is a conical baffle provided with radial blades, in the support of the lower bearing there is a bypass channel connecting the cavity between the elastic diaphragm and a shell with an inlet opening for receiving liquid pumped from a centrifugal pump, a jet is installed in the bypass channel, pressurization channels are made in the support of the upper bearing, connected to the cavity between the elastic diaphragm and the shell, the inlet openings of the pressurization channels are equipped with fittings equipped with jets.

Технический результат обеспечивается за счет возможности снижения и регулирования давления в зоне торцевых уплотнений. Снижение давления перед нижним торцевым уплотнением достигается выполнением полости под ним в теле опоры нижнего подшипника и возможностью сброса давления из этой полости. Возможность сброса давления обеспечивается наличием каналов в опоре нижнего подшипника, которые связывают полость под нижним торцевым уплотнением с кольцевой канавкой на наружной стороне опоры нижнего подшипника, откуда в свою очередь сброс происходит через каналы в кольцевой опорной плите и через выходные штуцеры корпуса, снабженные жиклерами. Возможность регулирования величины сбрасываемого давления осуществляют путем подбора жиклеров в штуцерах. Снижение давления в районе нижнего торцевого уплотнения достигается также за счет установки на валу перед опорой нижнего подшипника конического отбойника, снабженного радиальными лопатками. Отбойник выполняет роль «импеллера», который является гидродинамическим уплотнением и при вращении вала создает дополнительное разрежение перед нижним торцевым уплотнением. Кроме того, отбойник препятствует прохождению механических примесей в зазор нижнего подшипника, что исключает его заклинивание и способствует повышению надежности работы уплотнительного устройства. Наличие в опоре нижнего подшипника перепускного канала, который соединяет полость между эластичной диафрагмой и обечайкой с входным отверстием приема перекачиваемой жидкости, и установка жиклера на выходе из этого канала позволяет создавать оптимальный перепад давления на верхнем и нижнем торцевых уплотнениях. Настройку оптимального перепада давления осуществляют путем подбора жиклера для перепускного канала. Данный жиклер подбирают так, чтобы расход жидкости через него был меньше расхода, через зазор подшипника скольжения, что позволяет снизить давление, действующее на нижнее торцевое уплотнение. В опоре верхнего подшипника выполнены каналы наддува, соединенные с полостью, которая располагается между эластичной диафрагмой и обечайкой. Данные каналы наддува позволяют установить более высокое давление в диафрагменной полости между диафрагмой и обечайкой по сравнению полостью в теле опоры нижнего подшипника под нижним торцевым уплотнением. Также каналы наддува позволяют установить давление в диафрагменной полости между диафрагмой и обечайкой большее по значению, чем в полости между верхним подшипником качения и верхним торцевым уплотнением. Это позволяет осуществлять смазывание обоих торцевых уплотнений маслом из камеры для заполнения уплотняющей жидкостью, а не перекачиваемой средой. Камера для заполнения уплотняющей жидкостью является маслонаполненной камерой. Возможность смазки уплотнений вала маслом в процессе работы значительно повышает их долговечность и способствует повышению надежности работы уплотнительного герметичного устройства динамического насоса.The technical result is achieved due to the possibility of reducing and regulating the pressure in the area of the end seals. The pressure reduction in front of the lower end seal is achieved by creating a cavity under it in the body of the lower bearing support and the possibility of releasing the pressure from this cavity. The possibility of releasing the pressure is ensured by the presence of channels in the lower bearing support, which connect the cavity under the lower end seal with an annular groove on the outer side of the lower bearing support, from where in turn the discharge occurs through channels in the annular support plate and through the outlet nozzles of the housing, equipped with jets. The possibility of regulating the value of the released pressure is carried out by selecting the jets in the nozzles. The pressure reduction in the area of the lower end seal is also achieved by installing a conical baffle equipped with radial blades on the shaft in front of the lower bearing support. The baffle acts as an "impeller", which is a hydrodynamic seal and, when the shaft rotates, creates an additional vacuum in front of the lower end seal. In addition, the baffle prevents mechanical impurities from passing into the gap of the lower bearing, which eliminates its jamming and helps to increase the reliability of the sealing device. The presence of a bypass channel in the lower bearing support, which connects the cavity between the elastic diaphragm and the shell with the inlet opening for receiving the pumped liquid, and the installation of a nozzle at the outlet of this channel allows you to create an optimal pressure drop on the upper and lower end seals. The optimal pressure drop is adjusted by selecting a nozzle for the bypass channel. This nozzle is selected so that the fluid flow through it is less than the flow through the gap of the plain bearing, which allows you to reduce the pressure acting on the lower end seal. In the support of the upper bearing, there are pressurization channels connected to the cavity, which is located between the elastic diaphragm and the shell. These pressurization channels allow to set a higher pressure in the diaphragm cavity between the diaphragm and the shell compared to the cavity in the lower bearing support body under the lower end seal. Also, the pressurization channels allow to set a pressure in the diaphragm cavity between the diaphragm and the shell greater in value than in the cavity between the upper rolling bearing and the upper end seal. This allows to lubricate both end seals with oil from the chamber for filling with the sealing liquid, and not with the pumped medium. The chamber for filling with the sealing liquid is an oil-filled chamber. The possibility of lubricating the shaft seals with oil during operation significantly increases their service life and helps to increase the reliability of the sealing hermetic device of the dynamic pump.

На фигуре 1 представлен разрез уплотнительного герметичного устройства центробежного насоса.Figure 1 shows a section of the sealing device of a centrifugal pump.

На фигуре 2 представлен продольный разрез в области верхнего подшипникового узла.Figure 2 shows a longitudinal section in the area of the upper bearing assembly.

На фигуре 3 представлен поперечный разрез в области нижнего подшипникового узла.Figure 3 shows a cross-section in the area of the lower bearing assembly.

Уплотнительное герметичное устройство динамического насоса содержит корпус 1 с фланцем 2, расположенным со стороны входного отверстия, и фланцем 3 со стороны выходного отверстия. В верхней части корпуса установлена опора 4 верхнего подшипника 5, который является подшипником качения. В нижней части корпуса закреплена кольцевая опорная плита 6, в которой установлена опора 7 нижнего подшипника 8, который является подшипником скольжения. В подшипниках 5 и 8 установлен вал 9, соединенный с валом центробежного насоса. На валу 9 установлены уплотнительные узлы с верхнем торцевым уплотнением 10 и нижним торцевым уплотнением 11. Уплотнения 10 и 11 расположены внутри камеры 28, заполненной уплотняющей жидкостью. Камера 28 может быть маслонаполненной камерой. Камера 28 расположена внутри корпуса 1. Стенки камеры 28 являются выпуклыми, образованы диафрагмой 12, имеющей форму тела вращения и выполненной из эластичного, химически стойкого материала, например, из смеси резиновой Р-10ТЕР ТУ 2512-012-73761942-2015 или смеси резиновая 14-115 ТУ 38-1051082-86. Диафрагма 12 сверху и снизу закреплена хомутами 13 на сужениях опор 4 и 7 подшипников 5 и 8. Диафрагма 12 помещена в жесткую наружную обечайку 14 с образованием свободной полости 15 между наружной поверхностью диафрагмы 12 и внутренней поверхностью обечайки 14. На валу 9 под опорой 7 нижнего подшипника 8 установлен конический отбойник 29 с радиальными канавками в виде лопаток (на чертеже не показаны). В опоре 7 нижнего подшипника 8 выполнена выемка, образующая полость 16 под нижним уплотнением 11. Полость 16 соединена каналами 17 с кольцевой канавкой 18 на наружной поверхности опоры 7 нижнего подшипника 8. Кольцевая канавка 18 гидравлически соединена со штуцерами 19, снабженными жиклерами 20, при помощи каналов 21 в кольцевой опорной плите 6. В опоре 7 нижнего подшипника 9 выполнен перепускной канал 22, соединяющий полость 15 с входным отверстием для приема жидкости, нагнетаемой от центробежного насоса. На входе перепускного канала установлен жиклер 23. Опора 7 нижнего подшипника 8 работает в перекачиваемой среде и выполнена из износостойких материалов типа карбида кремния, карбида вольфрама и др. Подшипник 8 может выполнять роль жиклера за счет малого зазора в паре скольжения. В опоре 4 верхнего подшипника 5 выполнены каналы наддува 24, соединенные с полостью 15. Входные отверстия каналов наддува 24 снабжены штуцерами 25 с жиклерами 26. Между верхним подшипником 5 и верхним уплотнением 10 образована полость 27.The sealing hermetic device of the dynamic pump comprises a housing 1 with a flange 2 located on the side of the inlet opening, and a flange 3 on the side of the outlet opening. In the upper part of the housing, a support 4 of the upper bearing 5 is installed, which is a rolling bearing. In the lower part of the housing, an annular support plate 6 is fixed, in which a support 7 of the lower bearing 8 is installed, which is a friction bearing. A shaft 9 is installed in bearings 5 and 8, connected to the shaft of the centrifugal pump. On the shaft 9, sealing units with an upper end seal 10 and a lower end seal 11 are installed. Seals 10 and 11 are located inside a chamber 28 filled with a sealing liquid. Chamber 28 can be an oil-filled chamber. Chamber 28 is located inside housing 1. The walls of chamber 28 are convex, formed by diaphragm 12 having the shape of a body of revolution and made of elastic, chemically resistant material, for example, from rubber mixture R-10TER TU 2512-012-73761942-2015 or rubber mixture 14-115 TU 38-1051082-86. Diaphragm 12 is secured at the top and bottom with clamps 13 on the narrowings of supports 4 and 7 of bearings 5 and 8. Diaphragm 12 is placed in rigid outer shell 14 with the formation of free cavity 15 between the outer surface of diaphragm 12 and the inner surface of shell 14. A conical bumper 29 with radial grooves in the form of blades (not shown in the drawing) is mounted on shaft 9 under support 7 of lower bearing 8. In the support 7 of the lower bearing 8, a recess is made, forming a cavity 16 under the lower seal 11. The cavity 16 is connected by channels 17 with an annular groove 18 on the outer surface of the support 7 of the lower bearing 8. The annular groove 18 is hydraulically connected to the fittings 19, equipped with jets 20, by means of channels 21 in the annular support plate 6. In the support 7 of the lower bearing 9, a bypass channel 22 is made, connecting the cavity 15 with the inlet opening for receiving liquid pumped from the centrifugal pump. A jet 23 is installed at the inlet of the bypass channel. The support 7 of the lower bearing 8 operates in the pumped medium and is made of wear-resistant materials such as silicon carbide, tungsten carbide, etc. The bearing 8 can act as a jet due to the small gap in the sliding pair. In the support 4 of the upper bearing 5, pressurization channels 24 are made, connected to the cavity 15. The inlet openings of the pressurization channels 24 are equipped with fittings 25 with jets 26. Between the upper bearing 5 and the upper seal 10, a cavity 27 is formed.

Уплотнительное герметичное устройство динамического насоса, например, центробежного работает следующим образом.The sealing device of a dynamic pump, for example a centrifugal pump, works as follows.

Устройство с помощью фланца 2 устанавливают на полупогружной центробежный насос. Внутреннюю полость камеры 28 заполняют маслом. С помощью подбора жиклера 23 в перепускном канале 22 настраивают оптимальный перепад давления на торцевых уплотнениях 10 и 11. Через штуцеры 25 с жиклерами 26 производят наддув полости 15 между диафрагмой 12 и обечайкой 14. Наддув производят так, чтобы давление в диафрагменной полости 15 было больше, чем в полостях 16 и 27 перед торцевыми уплотнениями 11 и 10 и находилось в пределах от 0,05 до 0,2 МПа. Это необходимо для возможности смазывания торцевых уплотнений 10 и 11 маслом из маслонаполненной камеры 28. При работе центробежного насоса перекачиваемая жидкость, находящаяся под высоким давлением, попадает внутрь корпуса 1 через входное отверстие. Перекачиваемая жидкость проходит внутри корпуса 1 и попадает в выходное отверстие. При попадании жидкости на лопатки конического отбойника 29 в зоне установки нижнего подшипника 8 и нижнего торцевого уплотнения 11 создается зона гидравлического разряжения. Огибая отбойник 29 жидкость проходит через зазор в подшипнике скольжения 8 и попадает в полость 16 под торцевым уплотнением 11. Далее через каналы 17 жидкость попадает в кольцевую канавку 18 и через каналы 21 в кольцевой опорной плите 6 поступает в штуцеры 19 с жиклерами 20 и сбрасывается в емкость, в которой установлен насос. Регулировку сброса осуществляют путем подбора жиклеров 20 в штуцерах 19. Жиклеры подбирают так, чтобы при минимальном расходе в магистрали обеспечивалось минимальное, т.е., близкое к атмосферному давление в полости 16 под торцевым уплотнением 11. При увеличении напора возможна последовательная установка ряда подшипников скольжения 8 и отбойников 15 для увеличения сопротивления потоку жидкости. Повышение надежности работы торцевых уплотнений устройства позволяет расширить диапазон максимально возможного напора перекачиваемой жидкости полупогружным центробежным насосом. Экспериментально установлено, что при паспортных данных по перепаду на торцевые уплотнения в 1,6 МПа, в заявляемом устройстве их можно использовать при давлении 16 МПа и более.The device is mounted on a semi-submersible centrifugal pump using flange 2. The internal cavity of chamber 28 is filled with oil. By selecting nozzle 23 in bypass channel 22, the optimum pressure drop is set on end seals 10 and 11. Cavity 15 between diaphragm 12 and shell 14 is pressurized through fittings 25 with nozzles 26. Pressurization is performed so that the pressure in diaphragm cavity 15 is greater than in cavities 16 and 27 in front of end seals 11 and 10 and is within the range from 0.05 to 0.2 MPa. This is necessary to be able to lubricate end seals 10 and 11 with oil from oil-filled chamber 28. When the centrifugal pump is operating, the pumped liquid, which is under high pressure, enters the body 1 through the inlet. The pumped liquid passes inside the housing 1 and enters the outlet. When the liquid hits the blades of the conical baffle 29 in the area of the lower bearing 8 and the lower end seal 11, a hydraulic vacuum zone is created. Bypassing the baffle 29, the liquid passes through the gap in the plain bearing 8 and enters the cavity 16 under the end seal 11. Then, through the channels 17, the liquid enters the annular groove 18 and through the channels 21 in the annular support plate 6 enters the fittings 19 with the jets 20 and is discharged into the tank in which the pump is installed. The discharge is adjusted by selecting the jets 20 in the fittings 19. The jets are selected so that at the minimum flow rate in the main line, the minimum, i.e., close to atmospheric pressure is provided in the cavity 16 under the end seal 11. When the pressure increases, it is possible to install a series of friction bearings 8 and baffles 15 in series to increase the resistance to the liquid flow. Increasing the reliability of the end seals of the device allows to expand the range of the maximum possible pressure of the liquid pumped by the semi-submersible centrifugal pump. It has been experimentally established that with the passport data on the pressure drop on the end seals of 1.6 MPa, in the claimed device they can be used at a pressure of 16 MPa and more.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность работы уплотнительного герметичного устройства динамического насоса.Thus, the claimed utility model allows to increase the reliability of the sealing hermetic device of a dynamic pump.

Claims

A sealing hermetic device of a dynamic pump, comprising a housing, inside which there is a chamber for filling with a sealing liquid, the chamber is formed by an elastic diaphragm, which is fixed on the supports of the upper and lower bearings, the chamber is closed on the outside by a shell, the shaft, installed in the bearings, is provided with upper and lower end seals, characterized in that in the support of the lower bearing under the lower end seal there is a cavity, communicating by means of channels in the support of the lower bearing with an annular groove on the outer side of the support of the lower bearing, the annular groove is connected by channels to outlet fittings installed in the housing and provided with jets, on the shaft in front of the support of the lower bearing there is a conical baffle, provided with radial blades, in the support of the lower bearing there is a bypass channel, connecting the cavity between the elastic diaphragm and the shell with the inlet opening for receiving the pumped liquid, in the bypass A jet is installed in the channel, in the support of the upper bearing there are pressurization channels connected to the cavity between the elastic diaphragm and the shell, the inlet openings of the pressurization channels are equipped with fittings equipped with jets.