УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ С КОМБИНИРОВАННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ ВАЛА

Техническое решение относится к устройствам для перемешивания высоковязких жидкостей, а именно высоковязких жидкостей с комбинированным уплотнением вала.
Из уровня техники известно устройство для размыва донных отложений в резервуаре с высоковязкой нефтью или высоковязкими нефтепродуктами [патент на полезную модель RU 158798 U1, МПК B01F 15/00, B01F 7/00 (2006.01), опубл. 20.01.2016]. Устройство предназначено для размыва донных отложений в резервуаре с нефтью или нефтепродуктом, содержащее корпус с расположенным в нем валом, конец которого снабжен гребным винтом и проходит через фланец для присоединения корпуса вала к патрубку на резервуаре, при этом фланец соединен с корпусом вала шарниром, допускающим угловой поворот корпуса вала вокруг оси, перпендикулярно проходящей через продольную ось вала, электропривод вращения вала, включающий электродвигатель для вращения вала и механическую передачу, электропривод углового поворота вала, включающий кинематически связанные электродвигатель для углового поворота вала и передачу "винт-гайка", установленную параллельно валу с внешней стороны корпуса вала со смещением продольной оси этой передачи от оси вращения упомянутого шарнира, элементы опоры и уплотнения указанного вала относительно корпуса этого вала, а также узел герметизации корпуса указанного вала от полости резервуара, электродвигатель для вращения вала и электродвигатель для углового поворота вала установлены на указанном корпусе вала с возможностью углового поворота вместе с корпусом вала, а выходное звено упомянутой передачи "винт-гайка" соединено с указанным фланцем подвижно с возможностью углового поворота этой передачи "винт-гайка" относительно указанного фланца.
Недостатком аналога является отсутствие защиты торцового уплотнения. Жидкость резервуара постоянно находится во внутренней полости торцового уплотнения, которое с помощью притертых друг к другу торцами специальных колец исключает вытекание этой жидкости наружу в покое и при их взаимном вращении. Внутренняя полость торцового уплотнения заполнена множеством подвижных относительно друг друга деталей, зазоры между которыми малы. В этих зазорах постоянно находится жидкость резервуара. При перемешивании высоковязких жидкостей в резервуарах, например, мазутов, могут возникнуть нештатные и аварийные ситуации, когда температура высоковязкой жидкости (мазута) снижается ниже предельно допустимого значения (например, +40°С) и жидкость застывает, превращаясь в аморфную массу. Эта масса находится в малых зазорах торцового уплотнения и практически склеивает между собой все его подвижные детали, в том числе притертые друг к другу кольца. При включении устройства происходит разгерметизация торцового уплотнения из-за повреждения колец и поломка многих деталей, склеенных между собой. Нештатные и аварийные ситуации в резервуарах с высоковязкими жидкостями возникают достаточно часто при отказах систем обогрева, отключении электроэнергии и т.п. После нормализации ситуации с обогревом резервуара, возникает необходимость включения известных устройств перемешивания жидкости в резервуаре. После включения происходит отказ известных устройств перемешивания жидкости в резервуаре из-за поломки их торцовых уплотнений.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для перемешивания высоковязкой жидкости и размыва ее осадков в резервуаре [патент на полезную модель RU 107707 U1, МПК B01F 7/08, B01F 15/00 (2006.01) опубл. 27/08.2011], в узле уплотнения используются устройства для подачи растворителя (дизельное топливо, керосин, бензин и т.п.) в полость между торцовым и манжетным уплотнениями, предотвращающее склеивание уплотнительных колец торцового уплотнения и исключающее накопление парафинистых осадков в зазорах и полостях около узла торцового уплотнения.
Недостатком аналога является невозможность замены без вывода из работы резервуара поврежденных манжетных уплотнений, установленных на части вала, находящейся в резервуаре. Для замены потерявшего герметичность манжетного уплотнения необходимо полностью откачать мазут и вывести резервуар из работы.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является отсутствие возможности оперативного ремонта и замены элементов комбинированного уплотнения в известных аналогах, поскольку элементы комбинированного уплотнения в аналогах размещены на части вала, расположенной в резервуаре, таким образом, что конструкции комбинированных уплотнений вала известных устройств для перемешивания высоковязкой жидкости не предусматривают возможность их оперативного ремонта непосредственно на месте установки (на крышке люка-лаза резервуара) устройства для перемешивания высоковязкой жидкости.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении эксплуатационной технологичности при одновременном повышении длительности эксплуатации устройства для перемешивания высоковязкой жидкости.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для перемешивания высоковязкой жидкости с комбинированным уплотнением вала содержит комбинированное уплотнение вала, в котором последовательно установлены в корпусе манжетное уплотнение, состоящее из манжет с уплотняющими элементами, находящимися в обойме и торцовое уплотнение, состоящее из подвижной и неподвижной обойм, упругого элемента в виде пружины, вращающегося и не вращающегося контактных колец.
При этом комбинированное уплотнение вала установлено на части вала, располагаемой вне резервуара за присоединительным фланцем.
На фиг. 1 представлена конструкция устройства для перемешивания высоковязкой жидкости и размыва ее осадков в резервуаре.
На фиг. 2 - увеличенный разрез уплотнения вала относительно корпуса.
На фиг. 1 и фиг. 2 для наглядности штрихпунктирной линией изображена стенка резервуара.
Устройство для перемешивания высоковязкой жидкости с комбинированным уплотнением вала (фиг. 2) содержит комбинированное уплотнение вала, установленное на части вала и находящееся снаружи резервуара за присоединительным фланцем 1. Комбинированное уплотнение вала содержит последовательно установленные в корпусе 2 манжетное уплотнение 3 и торцовое уплотнение 4. Манжетное уплотнение 3 состоит из манжет 5 с уплотняющими элементами 6 и удерживающей их обоймы 7. Торцовое уплотнение 4 состоит из подвижной 8 и неподвижной 9 обойм, упругого элемента 10 в виде пружины, вращающегося 11 и не вращающегося 12 контактных колец.
Устройство с комбинированным уплотнением вала работает следующим образом.
При неподвижном вале уплотняющая кромка манжеты 5 под действием упругих сил прижимается к уплотняемому валу и создает в зоне контакта повышенное контактное давление, препятствующее проникновению жидкости из зоны с повышенным давлением. При вращении вала вследствие динамического биения вала, наличия шероховатости поверхности и повышенного давления в уплотняемой полости толщина жидкостной пленки увеличивается, и жидкость постепенно проникает в полость между манжетным и торцовым уплотнениями. Под действием пружины 10 неподвижная обойма 9 упирается в подвижную обойму 8, при этом в паре трения вращающееся 11 и не вращающееся 12 контактные кольца возникает контактное давление.
При разрушении манжетного уплотнения 3 устройство для перемешивания донных отложений останавливают и путем движения вала вперед перекрывают канал прохождения среды из резервуара и производят замену разрушенных элементов, входящих в состав комбинированного уплотнения (без слива жидкости из резервуара), после чего опять запускают устройство в работу.
Размещение узла уплотнения на части вала, находящейся вне резервуара, повышает удобство ремонта устройства с комбинированным уплотнением вала с одновременным упрощением операций технического обслуживания комбинированного уплотнения без вывода резервуара из работы и откачки из него высоковязкой жидкости.