УЗЕЛ УПЛОТНЕНИЯ КАМЕРЫ ОРГАНИЗОВАННЫХ ПРОТЕЧЕК ШПИНДЕЛЯ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре для атомных и тепловых электростанций и может быть использована в узлах уплотнения камеры организованных протечек сальникового уплотнения в подвижном соединении между шпинделем и крышкой.
Их RU 2239112 С2, F16J 15/18, опубл. 27.10.2004 известно уплотнение штока аппарата с высокими параметрами среды, в частности, регулирующего клапана паровой турбины, содержащее установленную в расточке крышки опорную втулку, образующую две полости, расположенные между втулкой и штоком и между втулкой и крышкой. В полость между втулкой и штоком установлены двумя рядами графитовые элементы и между ними жидкометаллическое кольцо, изготовленное из графитовой структуры с легкоплавким металлом, в частности с оловом, а в полость между втулкой и крышкой установлены наборы кольцевых уплотнительных элементов, изготовленных из графита. Для сжатия уплотнительных элементов используют нажимное кольцо и кольцевой диск.
Недостатком известного сальникового уплотнения является сложность в изготовлении и недостаточный ресурс его использования.
Из RU 2290556 C1, F16J 15/18, опубл. 01.04.2005 известен уплотнительный узел вала центробежного насоса, содержащий корпус, втулку, установленную на вал насоса, опорный и нажимной элементы, размещенные в расточке корпуса, и охватывающее втулку сальниковое уплотнение, размещенное в расточке корпуса между опорным элементом и грундбуксой. Сальниковое уплотнение выполнено в виде комплекта колец, содержащего замыкающее кольцо и примыкающее к опорному элементу, выполненное из плетеной набивки из нитей терморасширенного графита и эспандированного фторопласта. Узел содержит также, по меньшей мере, два теплоотводящих кольца, выполненных из чередующихся слоев терморасширенного графита и металлической фольги, расположенных перпендикулярно оси кольца, и, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо, расположенное между теплоотводящими кольцами и изготовленное из слоев терморасширенного графита, расположенных параллельно оси кольца.
Недостатком известного уплотнительного узла является недостаточная герметичность уплотнения вала центробежного насоса и, как следствие, возможны протечки рабочей среды.
Из электронного каталога «Арматура для АЭС ОАО «Чеховский завод энергетического машиностроения», М, 2005 г. известна задвижка с организованным отводом протечек, которая содержит сальник из двух колец, выполняющих функцию уплотнения камеры организованных протечек.
Недостатком этого устройства является то, что кольца имеют достаточно высокую жесткость и в результате этого не обеспечивается надежное уплотнение камеры организованных протечек.
Из RU 55064 U1, F16J 15/18, опубл. 27.07.2006 известно сальниковое уплотнение для паропроводной арматуры с высокими параметрами рабочей среды, в частности пароводяной арматуры для АЭС и ТЭС, насосов, подвижных и неподвижных соединений.
Это устройство, взятое за прототип, содержит крышку, шпиндель, опорное кольцо, основное сальниковое уплотнение в виде графитовых колец со средством их сжатия в аксиальном направлении.
В этом устройстве возможна протечка рабочей среды через зазоры между крышкой и сальниковым уплотнением и между шпинделем и сальниковым уплотнением и, тем самым, не обеспечивается необходимая надежность уплотнения.
Технической задачей настоящей полезной модели является создание надежного уплотнения камеры организованных протечек.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы сальникового уплотнения, увеличение периода между осмотрами для контроля состояния сальникового уплотнения и повышение его ресурса в подвижном соединении между шпинделем и крышкой трубопроводной арматуры.
Технический результат достигается тем, что узел уплотнения камеры организованных протечек шпинделя трубопроводной арматуры содержит крышку, опорное кольцо и основное сальниковое уплотнение в виде набора графитовых колец со средством их сжатия.
Узел снабжен дополнительным сальниковым уплотнением, установленным между средством для сжатия и разделительным кольцом с отверстиями в боковой стенке, опирающимся на основное сальниковое уплотнение, при этом дополнительное сальниковое уплотнение выполнено из трех колец, верхнее и нижнее кольца изготовлены из терморасширенного графита одинаковой плотности, армированные металлической фольгой, а среднее кольцо - из графита с плотностью, превышающей плотность графитовых колец основного сальникового уплотнения в 1,1-1,5 раза.
В крышке выполнено отверстие, сообщенное с отверстиями в разделительном кольце, для удаления протечек.
Разделительное кольцо может быть изготовлено из нержавеющей стали.
Снабжение узла уплотнения камеры организованных протечек дополнительным сальниковым уплотнением, выполненным из трех колец, верхнее и нижнее кольца которого изготовлены из терморасширенного графита одинаковой плотности, армированные металлической фольгой, а среднее кольцо - из графита с плотностью, превышающей плотность графитовых колец основного сальникового уплотнения в 1,1-1,5 раза, позволяет полностью исключить протечки рабочей среды через упомянутое уплотнение, так как при сжатии среднее кольцо начинает уплотняться после достижения основным сальниковым кольцом плотности среднего кольца верхнего сальникового уплотнения за счет повышенной плотности относительно плотности графитовых колец основного сальникового уплотнения, а верхнее и нижнее кольца армированы металлической фольгой, и в совокупности это обеспечивает надежное уплотнение камеры организованных протечек.
Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображен узел уплотнение камеры организованных протечек.
Узел содержит крышку 1, шпиндель 2, опорное кольцо 3, основное сальниковое уплотнение 4 в виде стандартного набора графитовых колец, средство для сжатия сальникового уплотнения, выполненное в виде грундбуксы 5 и нажимной планки 6. В крышке 1 выполнено отверстие 7 для удаления протечек. Узел снабжен дополнительным сальниковым уплотнением 8 в виде нижнего кольца 9, среднего кольца 10 и верхнего кольца 11. Узел содержит также разделительное кольцо 12 с отверстиями (на фиг. не показаны).
Узел уплотнения работает следующим образом.
Шпиндель 2, выполняя поступательное движение, уплотняется по отношению к внешней среде основным 4 и дополнительным 8 сальниковыми уплотнениями. Основное сальниковое уплотнение 4 выполняет основную функцию уплотнения подвижного соединения между шпинделем и крышкой, а дополнительное сальниковое уплотнение 8 - резервную функцию уплотнения. При включении средства для сжатия (грундбуксы 5 и нажимной планки 6) в работу, дополнительное сальниковое уплотнение 8 начинает уплотняться после достижения основным сальниковым кольцом плотности среднего кольца верхнего сальникового уплотнения и передает нагрузку основному сальниковому уплотнению, обеспечивая его сжатие и повышение работоспособности.
Этот результат достигается за счет того, что среднее кольцо 10 дополнительного сальникового уплотнения обладает повышенной прочностью относительно основного сальникового уплотнения, а кольца 9 и 11 армированы металлической фольгой.
Использование полезной модели в промышленных условиях обеспечивает повышение надежности работы узла уплотнения камеры организованных протечек, увеличение периода межремонтного обслуживания и повышение ресурса его работы.