Зменшення втрат потужності на тертя при проектуванні торцевих ущільнень. Основні ефективні способи збільшення тепловідведення за допомогою спеціальних систем охолоджування. Термогідродинамічні торцеві ущільнення. Матеріали пар тертя на основі вуглецю.
Найважливішим показником, що обмежує ресурс ущільнення, є втрати потужності на тертя, які приводять до підвищення температури у торцевому зазорі, руйнування змащувальної плівки, температурних деформацій і в результаті до інтенсивного зносу контактних поверхонь. Для ущільнень на високі параметри (р1v > 100 МПА м/с) потрібно створювати умови рідинного або напіврідинного змащення за рахунок гідро - та термогідродинамічних ефектів або переходити до гідростатичних ущільнень. У системі І відведення тепла з камери збільшується за рахунок циркуляції ущільнювальної рідини під дією тиску, що розвивається самим насосом. Для насосів, що працюють на гарячій воді, система охолоджування доповнюється виносним теплообмінником, який вимагає додаткового джерела холодної води. Системи із внутрішнім холодильником для охолоджування пари тертя (ІІ) можуть працювати за рахунок циркуляції перекачуваної рідини аналогічно системі І, якщо насос працює на холодній воді.Ці ущільнення характеризуються тим, що коефіцієнт тертя в них зменшується із зростанням ущільнювального тиску (рис.4 б) та колової швидкості. У результаті осесиметричне температурне поле кільця змінюється хвилеподібно від канавки до канавки, викликаючи відповідні температурні мікродеформації. Термогідродинамічні ущільнення мають здатність до саморегулювання втрат потужності на тертя: зростання контактного тиску веде до збільшення температурних ефектів, які зменшують стале значення втрат потужності.Надійність та ресурс контактних ущільнень визначається головним чином фізико-механічними властивостями матеріалів пар тертя. Коефіцієнт теплопровідності цих матеріалів в 2-4 рази більше, а коефіцієнт лінійного розширення в 2-3 рази менше, ніж у чорних металів; вони легко переносять термічні удари, здатні до самозмащування та мають низький коефіцієнт тертя. Для торцевих ущільнень в основному використовують штучні вуглеграфітові матеріали, які одержують з нафтового коксу шляхом термообробки, подрібнення та пресування. При випаленні випаровуються леткі складові пеку та утворюються пори, обєм яких досягає 20-40% обєму матеріалу; розміри пор 0,01-5мкм. Додаткове випалення заготовок при температурі 2300-2600°С викликає рекристалізацію вуглецю та переводить частину аморфного вугілля в графіт, у результаті одержують графітірований вуглеграфіт (АГ).Ущільнювальні кільця встановлені в обоймах по пресовій посадці із попереднім натягом, що виключає їх звільнення через різницю температурних коефіцієнтів лінійного розширення кілець та обойм. Фірма "Борг-Вонер" (США) поставляє торцеві ущільнення (Рис.6) для потужних (до 12,5 МВТ) високообертових (до 8000 об/хв) живильних насосів АЕС [24] ; тиск ущільнювальної рідини до 14 МПА, колова швидкість до 75 м/с. Пара тертя карбід вольфраму - графіт добре припрацьовується та має підвищену термостійкість, завдяки чому ущільнення зберігає працездатність в умовах запарювання насоса. Конструкція торцевого ущільнення фірми "Летті" (Франція) відрізняється способом установки ущільнювальних кілець в обойми (рис.7). У торцевому ущільненні фірми "Флексибокс" (Англія) обойма кільця (рис.8), що обертається, спирається на гумове кільце круглого перерізу, що допускає деяке самоцентрування та зменшує торцеве биття.
План
Зміст
1. Охолоджування ущільнень
2. Термогідродинамічні торцеві ущільнення
3. Матеріали пар тертя на основі вуглецю
3.1 Приклади конструкції торцевих ущільнень насосів АЕС
Список літератури
1. Охолоджування ущільнень
Список литературы
1. Mayer E. Axial Gleitringdichtungen. - 7., neubearb. und erw. Aufl. Dusseldorf: VDI - Verlag, 1982.
2. Гордеев В.В. Пути повышения экономичности, надежности и долговечности торцовых уплотнений насосов // Обзорная информация. Сер. ХМ-4. М.: ЦИНТИ-химнефтемаш, 1982. - 38 с.
3. Кондаков Л.А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. - М.: Машиностроение, 1982.
