Лабиринтное уплотнение это механическое уплотнение, которое помещается за вращающимся валом, чтобы предотвращать утечку масла или других жидкостей. В тоже время необходим небольшой зазор между витками резьбы лабиринта и трущейся поверхностью. Лабиринтное уплотнение состоит из множества витков, которые насаживаются плотно на вращающемся валу, или неподвижном соединении, для того чтобы препятствовать утечке жидкости. Иногда канавки делают на внешней и на внутренней части уплотнения. Это делается для того, чтобы уменьшить утечку.

     Лабиринтные уплотнения используются в турбинах из-за небольшого трения, что необходимо для высоких окружных скоростей. Они также находят применение в поршнях, которые используются в двигателях внутреннего сгорания. Лабиринтное уплотнение является неконтактным уплотнением, отделяющим жидкость от неподвижной и вращающейся части. Разработка использует понижение давления, чтобы уменьшать утечку.

     Лабиринтное уплотнение эффективно, когда насос работает, но когда насос останавливается, вы пытаетесь уплотнять с помощью статического уплотнительного устройства. Во многих случаях наиболее эффективно торцовое уплотнение.

     Эффективное исполнение и высокий срок службы роликового подшипника зависят в большой степени от попадания постороннего материала с внутренних поверхностей подшипника.

     Смазка, или масло, выполняет двойную функцию: смазывает эти поверхности и защищает их от коррозии. Таким образом, уплотнение должно предохранить от попадания пыли, абразива и влаги чтобы в подшипник и в то же самое время, предотвращать утечке смазки.

      Любое рассогласование вала, которое может иметь место, стремится изменять положение корпуса, поэтому подшипник следует заделывать совместно обеспечивая параллельность с осью вала.

     Корпуса вплоть до 300 мм. обычно обеспечены универсальным фетровым уплотнением.

     Тройные лабиринтные уплотнения имеют точные параметры и небольшую силу трения. Чрезвычайно строгие допуски могут быть обеспечены между корпусом и уплотнением, что приводит к надежному закреплению элемента, который - является наилучшим своего типа в производстве антифрикционных подшипников.

     Тройные лабиринтные уплотнения пригодны для того, чтобы работать с агрессивными средами.

     Уплотнения могут быть сделаны из любых материалов и с любыми конструктивными особенностями.

     Иллюстрирует алюминиевое лабиринтное уплотнение. Эта работа охватывает конструкции преимущественно новых лабиринтных уплотнений для размещения на валах турбин (таких как н2 уплотнений на комбинированных высоких начальных давлениях). Физика жидкостных потоков в выбранном новом лабиринтном уплотнении, с потоком в опразце и его эффект на вал турбины был исследован и результаты представлены в данной работе. Двойные уплотнительные кольца ясно видимые. Сжатие уплотнительного кольца заставляет уплотнение вращаться с валом, но сила сжатия рассчитана так, чтобы вал имел возможность осевого перемещения. Новые уплотнения имеют специфические характеристики, которые предназначены минимизировать два основных недостатка уплотнений: утечка через уплотнение и эффекты динамики вала. В течение последних лет, участие в повышении эффективности различных турбин, включая турбины пара силовой генерации, возросло. Так как цена получения энергии возрастает, эффективность промышленных устройств потребления становится более актуальным для производителей и потребителей. Уплотнения - один из ключевых компонентов для улучшения эффективности турбин пара. Улучшение уплотнения выполняется для уменьшения утечки, которое уменьшит неиспользуемый пар, улучшающий эффективность турбин. Дополнительно к уменьшению утечки, современные силовые производители требуют надежность и уменьшение затрат на ремонт, связанные с возмещением убытков.

     Цель

     Эта работа предназначена для производителей энергии, руковдителей, инженеров, конструкторов и диспетчеров, связанных с высокоскоростными турбинами. Работа оописывает числа иннвационных поточно-осевых лабиринтных уплотнений. Осесимметричный поток был использован и для оптимизации данного уплотнения. Двумерный осесимметричный анализ был проведен для оптимизации утечки жидкости. Дополнительные исследования рекомендованы и с нынешним уплотнением могут быть интересны для чтения.

     Метод

     Это сообщение содержит результаты начального анализа в котором двумерное и осесимметричное определение жидкостной динамики (CFD) была использована, чтобы оптимизировать геометрические характеристики нового уплотнения, метод основывался на критерии сокращения утечки.

     Приложения

     Типы уплотнений, изученные в этой работе могут потенциально уменьшить утечку пара или действовать в повышенном номинальном зазоре чтобы трение меньше происходило в течение запусков. Кроме того, есть потенциал для улучшенной устойчивости вала с этими лабиринтными уплотнениями. Потенциальные приложения должны затем быть для всех уплотнений, где долгосрочная долговечность и улучшенная характеристика.

     EPRI Перспектива

     Паровые турбины, которые сегодня используют на станциях, по существу неизменные и примененные более, чем 30 лет тому назад. Несмотря на значимые математические возможности анализа предложившие определение жидкой динамикой (CFD), несколько улучшений сделаны на основной печати лабиринта осевого проекта потока. Параметрический анализ как например, те, которые представлены в этой работе могут быть использованы, чтобы разрабатывать улучшенные уплотнения, более экономные, улучшить эффективность обслуживания и время между тщательными осмотрами турбины.

     Новое Лабиринтное уплотнение, которое было разработано, имеет множество преимуществ и позволяет гибкость в реализации уплотнения при различных направлениях осевого потока машин. Новое уплотнение также имеет потенциал для уменьшения утечки и динамической устойчивости ротора. Долговечность разработки является ключевым требованием, что будет заложено в дальнейшую фазу исследования. Утечка рассмотрена как математическая модель, и проверена с помощью опыта. Эта модель берется первоначально как начальное усилие из-за простоты нового уплотнения и будущего потенциала. Поперечное сечение уплотнения изогнуто, и создано из материала, который позволяет гибкую деформацию. Оно будет уступчивым при трении вала турбины. В этом случае, зазор уплотнения между валом мог первоначально быть небольшим. При работе, по мере того как зазор между валом и уплотнением уменьшен, локальное давление должно возрастать и стабилизировать эффекты в динамике вала.

     ПЕРСПЕКТИВА

     На данный момент в основном используются торцовые уплотнения, в перспективе создание лабиринтных уплотнений, которые позволят уменьшить утечки, и более целесообразно использовать ресурсы.

     Реферат

     Трехступенчатое лабиринтное уплотнение 12, 11, и 10 выступы , соответственно, было протестировано под статическими (без вращения) условиями. Конфигурация представляла уплотнение для быстродействующей турбопомпы (напр, основной машинный топливный насос космического корабля многоразового использования). Данные теста включали критическое массовое изменение и изменение профиля давления в большом диапазоне жидкостных условий в концентрических, частично эксцентричных, и полностью эксцентричных позициях уплотнения. Массовые изменения уплотнения (показатели утечки), были более низкими из множества тестов, проведенных для аналогичных прямых и трехступенчатых цилиндрических уплотнений. Тем не менее, профили давления для эксцентричных позиций указывали небольшую, прямую неподвижность для этой конфигурации на фоне прямых и трехступенчатых цилиндрических уплотнений в пределах условий теста. Динамика уплотнения зависит от геометрической формы, входных и выходных условий, жидкостной фазы и вращения. Метод соответствующих состояний был приложен к массивам данным изменений, которые оказывается, имеют зависимость давления для гелия. Данные для гелия переписывались в водород и данные азота но требовали эмпирическую поправку на сокращение давление. По сравнению с прямыми и трехступенчатыми цилиндрическими уплотнениями у трехступенчатых лабиринтных уплотнений самая низкая динамическая устойчивость и самые низкие силы для восстановления сбалансированного динамического вала в концентрическую позицию.

     Наибольшее использование проектов уплотнений некоторая форма резинового уплотнения или "губчатого". Они довольно хорошо работают, когда новые, но контактные давления приводят к износу в критической части уплотнения, и затем они перестают хорошо работать. Действительно водонепроницаемое уплотнение требует создания такого давления, которое может привести к заметной погрешности. Уплотнения не могут разделить две жидкости, поскольку, жидкость, которая удерживается, является смазочным материалом для уплотнения. Если две жидкости встречаются на таком уплотнении (подобно воде и нефти) получившаяся суспензия попадает в подшипник и вызывает окисление рабочих частей.. Обычно в некоторых частях уплотнения происходит изнашивание. Затем оно становится капиллярным всасывающим устройством, которое привлекает воду в подшипник. Текст на печатях разъяснит это но старую аксиому, что: "уплотнение - это непросачиваемость просачиваемого." - правильно. Если губа уплотнения не влажная, чтобы смазывать себя, это приводит к утечке.

     В лабиринтном уплотнении используется другой принцип. Вместо использования контактного давления над небольшой областью, оно уменьшает давление и увеличивает контакт. Вместо прочного барьера, для предотвращения утечки и уменьшения давления используется длинный путь, проходя который жидкость не вытекает. Лабиринты обычно сделаны из двух жестких поверхностей с тщательно соответствующими диаметрами так что они едва различаются. Уменьшают не только трение уплотнения, но и его износ. Лабиринтные уплотнения с не касающимися составными частями, которое защищают от попадания воды, высушивая ее. Узлы Sturmey Archer являются классическими примерами таких уплотнений. Они - более, чем 40 лет используются под дождем, до сих пор узлы чистые и сухие снаружи без износа или потерь на трение.