Лабіринтні ущільнення відцентрового компресора

Лабіринтні ущільнення відцентрового компресора

Ущільнення в відцентровому компресори використовують для ізоляції внутрішнього простору від атмосфери (зовнішні ущільнення) і розділення окремих ділянок із різним тиском усередині компресора (внутрішні ущільнення).
Внутрішні ущільнення зазвичай виконують лабіринтними. Вони складаються з гребенів, які розділяють проміжок між варіюваною й нерухомою деталями, на ряд послідовно розташованих камер. З зони вищого тиску через проміжок над гребенем протікає газ. Водночас відбувається його розширення з падінням тиску та температури (адіабатне розширення). У просторі між гребенями швидкість газу практично повністю гаситься, а температура підвищується до первісної. Такий процес повторюється в кожній подальшій камері, тому тиск газу стає дедалі меншим. Чим менший проміжок між гребенем ущільнення і чим менший кут крайки гребеня, тим дрібніше витоку через лабіринтне ущільнення (малюнок 4). Загальні втрати газу через лабіринтні ущільнення становлять 2-6% маси всмоктуваного газу та залежать від конструкції та розмірів машини.
Залежно від форми ущільнення поділяють на гладкі (малюнок 4, г) і східчасті (малюнок 4, а-в). Гладкі ущільнення прості у виготовленні й експлуатації, але витоку через них у 1,5-1,8 раза вище, ніж через ступені.
Лабіринтні ущільнення встановлюють також у місцях виходу вала з корпусу компресора.
Якщо витік газу, що стискається, неприпустимий, застосовують такі засоби герметизації:
1) У місці виходу вала постійно підтримують тиск нижче атмосферного, тому через лабіринтне ущільнення в машину ззовні проникає невелика кількість повітря;
2) У місці виходу вала тиск підтримують трохи вище атмосферного, але нижче, ніж у машині, для чого на валу встановлюють найпростіший вентилятор1 (малюнок 5 а). У просторі а повітря з довкілля змішується з газом, і суміш, що утворюється, видаляється через отвір б
3) Для ущільнення вала нагнітач природного газу забезпечують подавання оливи в опорний підшипник. Водночас тиск оливи підтримується за допомогою регулятора трохи більший, ніж тиск газу в нагнітачі.
4) Застосовують торцеві ущільнення, за потреби герметизовані циркулювальною олією
Використовують сильфонне ущільнення (малюнок 5 в). Кільця торцевих ущільнень 1 притискаються одна до одної двома концентрально розташованими сильфонами 2, стисненими між обертовим диском 3 і стінкою корпусу. У кільцевий простір між сильфонами під тиском подається олива, що повністю герметизує вихід вала.
Основні вимоги зовнішніх ущільнень:
— не допускати виходу стискованого середовища назовні
— зумовлювати мінімальні витікання газу, що стискається й замикається (рідини);
— забезпечувати довговічність роботи не нижче довговічності основних деталей машини;
— бути зручними у виготовленні, складанні та експлуатації.