САЛЬНИКОВОЕ ОХЛАЖДАЕМОЕ УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ АППАРАТОВ СО ВЗРЫВООПАСНОЙ СМЕСЬЮ
COOLED GLAND SEAL FOR VESSELS WITH EXPLOSIVE MIXTURE

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является предохранительное устройство по авт.св. СССР № 593019, F16D 3/04, 1976 г. (прототип), содержащее корпус с камерой и систему естественной циркуляции запирающей жидкости.
Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность уплотнения валов аппаратов.
Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения надежности уплотнения валов аппаратов.
Это достигается тем, что в торцевом предохранительном уплотнении для аппаратов со взрывоопасной смесью сальниковое охлаждаемое уплотнение для аппаратов со взрывоопасной смесью, содержащее корпус с камерой и систему естественной циркуляции запирающей жидкости, имеет корпус, который выполнен осесимметричным валопроводу и содержит охватывающую валопровод нажимную втулку, прижимающую уплотнительные элементы посредством шпильки с гайкой, через упругое уплотнительное кольцо к жестко связанному с корпусом, опорному кольцу, соосному втулке и расположенному в нижней части корпуса, а осесимметрично корпусу расположена цилиндрическая рубашка для подвода охлаждающей жидкости через штуцер и сопло, выполненное в корпусе, а система естественной циркуляции запирающей жидкости выполнена в виде камеры торцового уплотнения, вход которой связан с теплообменником, а выход с пневмогидроаккумулятором через манометр, при этом теплообменник через запорную арматуру и фильтр также соединен с пневмогидроаккумулятором, который в свою очередь соединен с баком, имеющим воронку, и соединенным через байпас с запорной арматурой через манометр с пневмогидроаккумулятором.
На фиг.1 представлен фронтальный разрез сальникового предохранительного уплотнения для аппаратов со взрывоопасной смесью; на фиг.2 - представлена схема обвязки сальникового уплотнения с естественной циркуляцией запирающей жидкости;
Сальниковое охлаждаемое уплотнение для аппаратов со взрывоопасной смесью содержит корпус 1 (фиг.1), осесимметричный валопроводу; охватывающую валопровод нажимную втулку 2, прижимающую уплотнительные элементы 8 (набивку) посредством шпильки 3 с гайкой, через упругое уплотнительное кольцо 9 к жестко связанному с корпусом 1 опорному кольцу 10, которое соосно втулке 2 и расположено в нижней части корпуса 1. Осесимметрично корпусу расположена цилиндрическая рубашка 6, образующая с корпусом камеру для подвода охлаждающей жидкости, причем рубашка связана с корпусом через радиальное 4 и торцевое 7 уплотнения в корпусе 1. Для подвода охлаждающей жидкости в рубашке имеется штуцер, а в корпусе выполнено сопло 5.
Система естественной циркуляции запирающей жидкости (фиг.2) выполнена в виде камеры 6 сальникового уплотнения, вход которой связан с теплообменником 11, а выход с пневмогидроаккумулятором 13 через манометр 17. Теплообменник 11 через запорную арматуру 16 и фильтр 12 также соединен с пневмогидроаккумулятором 13, который в свою очередь соединен с баком 14, имеющим воронку 15 и соединенным через байпас с запорной арматурой через манометр 18 с пневмогидроаккумулятором 13.
Сальниковое охлаждаемое уплотнение для аппаратов со взрывоопасной смесью работает следующим образом.
Сальниковое предохранительное уплотнение применяется для уплотнения валов вертикальных аппаратов, содержащих взрывоопасные, пожароопасные и вредные среды. Сальниковые уплотнения позволяют практически полностью предотвратить утечки рабочей среды из аппарата или попадание воздуха внутрь аппарата. Сальниковые уплотнения устанавливаются на аппараты, содержащие нейтральные среды или вещества, отнесенные к четвертому классу вредности. Применение сальниковых уплотнений для аппаратов, содержащих вредные вещества, отнесенные к первому-третьему классам опасности, допускается при условии наличия паров этих веществ над поверхностью жидкости в аппарате в количестве, не превышающем предельно допустимые концентрации. Применение сальниковых уплотнений для аппаратов, содержащих взрывоопасные вещества, не рекомендуется.
Радиальное и угловое биения вала аппарата в зоне уплотнения, а также смещения неподвижных деталей корпуса уплотнения относительно оси вала не должны превышать 0,2 мм и 0,25° соответственно. Работоспособность уплотнений обеспечивается правильным выбором схемы подачи запирающей жидкости, которая одновременно обеспечивает охлаждение и смазку деталей уплотнения. Для предлагаемого уплотнения применяется схема с естественной циркуляцией запирающей жидкости.
-1
Схему обвязки с естественной циркуляцией запирающей жидкости (фиг.2) рекомендуется применять при работе уплотнения в следующих условиях: частота вращения вала до 5 с; температура рабочей среды в аппарате от -30 до +150°С. Давление запирающей жидкости поддерживается за счет давления в аппарате, если среда невредная и невзрывоопасная, или за счет подачи азота под давлением при взрывоопасной и токсичной среде. Запирающая жидкость циркулирует в замкнутом контуре вследствие разности плотностей нагретых и охлажденных слоев жидкости на разных уровнях. Для лучшей циркуляции пневмогидроаккумулятор 13 следует устанавливать в непосредственной близости от уплотнения, на высоте не менее 2 м. В качестве запирающей жидкости применяют обессоленную воду, масло или другие жидкости, химически совместимые с рабочей средой, но невредные и невзрывоопасные. Температура запирающей жидкости на выходе из уплотнения не должна превышать 80°С. Давление запирающей жидкости должно быть выше давления среды в аппарате на 0,05-0,1 МПа.