Экранированный электропривод для герметичного аппарата — SU 1777203 (original) (raw)
СОЮЗ СОВ гТС КИХСОЦИАЛ И СТИЧ ЕСКИХРЕСПУБЛИК и ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Ленинградское научно-производственное объединение химического машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР262 о 47, кл, В 01, 19/00, 1964.Авторское свидетельство СССР М 1194485, кл. В 0119/00, 1983, (54) ЭКРАНИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВО,П ДЛЯ ГЕРИЕТИЧНОГО АППАРАТА (57) Сущность изобретения: для сниИзобретение относится к герметичным аппаратам с экранированным электроприводом, предназначенным для проведения различных химико-технологических процессов, осуществляемых при высокой температуре и высоком давлении в пожаровзрывоопасных и токсичных средах,Известен герметичный электропривод перемешивающего устройства со встроенным на валу насосом для смазки подшипников скольжения. Полость ротора электропривода заполнена одной из реакционных жидкостей. Полость реактора отделена от полости электропривода торцовым уплотнением с постоянно контактирующими трущимися поверхностями. Торцовое уплотнение содержит плавающий поршень с каАЗ 1777203 А 1с Н 02 К 9/19; В О 1 Г 7/00 жения тепловой нагрузки на парутрения торцового уплотнения за счетсоздания циркуляционного контура вее зоне экранированный электроприводдля герметичного аппарата снабженнапорным устройством, состоящим излабиринтного насоса и радиальных каналов в торце врацающейся втулки 15лабиринтного насоса, а неподвижнаячасть лабиринтного насоса являетсяобоймой 13 для закрепления нижнегокольца пары трения торцового уплотнения. Вращающаяся часть 14 насосаустановлена на валу ротора и соединена с подвижным кольцом парь трения.2 ил,мерой, соединенной с напорной линией встроенного насоса. При включении привода в камере создается давление жидкости. Под действием этого давления плавающий поршень перемецается вниз и контактирующие поверхности уплотнения размыкаются.Это техническое решение не обеспечивает снижения износа контактируюцих торцовых поверхностей уплотнения во время работы, так как в процессе эксплуатации такого электропривода имеет место заклиниваниепоршня и автоматическое разъединение не происходит.Известен герметичный электронасос, содержащий отделенный прочноплотной перегородкой электродвигатель с короткозамкнутой обмоткой, стержни 1которого размещены в пазах статора и в перегородке с образованием каналов для охлаждающей жидкости; каналы в перегородке и пазах статора сообце 5 ны с нагнетающим, а в зоне уплотнительных элементов - с нагнетающим и всасывающим трактами нагнетательного узла.Однако такое техническое решение невозможно использовать при проведении химико-технологических процессов с пожаровзрывоопасными и токсичными средами, так как оно не обеспечивает Ьезопасную и надежнУю эксплуатацию экранированного электропривода.Известны герметичные электроприводы перемешивающего устройства, имеющие корпус с нижним и верхним подшипниками скольжения, статор и ротор с экранизирующими гильзами, центробежный насос для смазки подшипников, разделительное торцовое уплотнение, с различными материалами пар трения 25 с сильфоном и без него.Однако в этих электроприводах не достигается требуемая надежность ра боты при температурах свыше 200 С.Известен также экранированный электродвигатель для реакционного аппарата, содержащий ротор с подшипниками, имеющими осевые отверстия, статор, экранирующую гильзу, вентиляторное центробежное колесо и охлаждающую камеру; вентиляторное центробежное колесо расположено внутри охлаждающей камеры на одном валу с ротором, торцы входных кромок вентиляторного колеса обращены в сторону верхнего подшипника, имеющего сквозные отверстия, а на валу между торцом и нижним подшипником расположены радиальные прорези, сообщающиесяс осевым отверстием ротора.45Недостатком конструкции является незащищенность шарикоподшипников отвымывания консистентной смазки, в результате чего эксплуатационная надежность экранированного электродвигателя при повышенных температурах и давлениях существенно снижается.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности экранированного электропривода при высокой температуре среды в аппарате путем сни жения тепловой нагрузки на пару трения торцового уплотнения за счет создания циркуляционного контура в зоне пары трения торцового уплотнения.Поставленная цель достигается тем, что экранированный электроприаод снабжен напорным узлом, состоящим из лабиринтного насоса, радиальных каналов, расположенных в торце вращающейся втулки лаЬиринтного насоса, продольных и радиальных пазов, выполненных на валу ротора. При этом неподвижная часть лабиринтного насоса является обоймой для закрепления неподвижного кольца пары трения торцового уплотнения, а вращающаяся часть насоса укреплена на валу ротора и соединена с подвижным кольцом пары трения торцового уплотнения.На фиг. показан предлагаемый экранированный электропривод; на фиг.2 - напорное устройство.Экранированный электропривод для герметичного аппарата имеет корпус 1 с теплообменнсй рубашкой 2, снабженной патрубками для входа и выхода теплоносителя, нижний 3 и верхний 4 подшипники скольжения, статор 5 с экранирующей гильзой, вращающееся опорное кольцо 6, ротор 7 с экранирующей гильзой, вал б, на котором крепится сверху винтовая мешалка 5 и снизу центроЬежный насос 10, трубу 11 подачи жидкости для смазки подшипников, трубы 12, направляющие поток жидкости в напорную систему, Напорная система включает в себя оЬойму 13, подвижную часть 14 лаЬиринтного насоса, создающего напор в системе для циркуляции жидкости, радиальные каналы в торце 15 втулки вращения подвижной части 14 лабиринт- ного насоса, радиальные 1 о и продольные 17 пазы, выполненные на валу 8 ротора для осуществления циркуляции жидкости в зоне торцового уплотнения, Обойма 13 снабжена неподвижным уплотнительным кольцом 18, а вращающееся опооное кольцо - уплотнительным кольцом 19 пары трения торцового уплотнения.Конструктивные параметры лабиринт- ного насоса определяются расчетом в зависимости от требуемой скорости потока, необходимой для обеспечения расчетной температуры нагрева пары трения торцового уплотнения, гарантирующей надежную эксплуатацию экранированного электропривода, Площадь поверхности радиальных каналов в40 5 177720торце 1 и у основания втулки16 подвижной части лабиринтного насоса, а также площадь проходных сеченийпродольных пазов 17 и радиальных пазов 16 устанавливаются расчетом сучетом выполнения их с минимальновозможным гидравлическим сопротивлением. Проходное сечение труб 12 рассчитывается таким оЬразом, чтобырасход жидкости через них был намного больше расходной характеристикилабиринтного насоса для обеспеченияего устойчивой работы.Экранированный электропривод15для герметичного аппарата работаетследующим образом.При его включении начинает вращаться ротор 7 в подшипниках 3 и ч,приводя в действие закрепленную на 20валу винтовую мешалку 9. вспомогательный центробежный насос 10 и подвижную часть лабиринтного насоса 11,Вспол 1 огательный центробежный насос10 через трубу 11 подает жидкость 25для смазки подшипников 3 и Ч и одновременно через труЬу 12 направляетее во входное сечение лабиринтногонасоса, в котором создается дополнительный напор для преодоления гидравлического сопротивления в радиальных каналах 15 в торце вращающейся втулки подвижной части лабиринтного насоса и в радиальных 16 и продольных 17 пазах, выполненных навалу б ротора 7 для осуществленияциркуляции жидкости. При этом жидкость, выходящая из лабиринтного насоса, изнутри омывает поверхностьуплотнительных колец 18 и 19 парытрения торцового уплотнения, чтоинтенсифицирует процесс теплоотдачи от охлаждающей жидкости к кольцам пары трения, значительно уменьшая их температуру и охлаждая их дорасчетного значения, что позволяетповысить надежную эксплуатацию экранированного электропривода,Достоверность достижения целипредлагаемого технического решения 6подтверждена результатами испытани 1герметичного аппарата вместимостью0,1 мз с экранированным электроприводом,Температура неподвижного кольцапары трения при частоте вращения3000 об/мин экранированного электропривода с плавающим поршнем (поавт.св. Г 2 ч 7787) 127 С, с термоЬарьером (по авт.св, Г 119-чб)90 С, с лабиринтным насосом (по изобретению) Ч 3 С,Как видно из приведенных данных,температура неподвижного кольца парытрения торцового уплотнения предлагаемого электропривода уменьшаетсяпо меньшей мере в два раза, что позволяет гарантировать надежную эксплуатацию электропривода и герметичного аппарата в целом при высокойтемпературе среды.Формула изобрет енияЭкранированный электропривод для герметичного аппарата, содержащий ротор и статор, нижний и верхний подшипники и разделительное торцовое уплотнение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности при высокой тем-:, пературе среды в аппарате путем снижения тепловой нагрузки на пару трения торцового уплотнения за счет создания циркуляционного контура в его зоне, он снабжен напорным узлом, состоящим из лабиринтного насоса, радиальных каналов, расположенных в торце вращающейся втулки лабиринтного насоса, продольных и радиальных пазов, расположенных на валу ротора, при этом неподвижная часть лабиринт- ного насоса выполнена в виде обоймы для закрепления неподвижного кольца пары трения торцового уплотнения, а вращающаяся часть насоса укреплена на валу ротора и соединена с подвижным кольцом пары трения торцового уплотнения.,12 Составитель В,Лосикор Г,Бельская Техред И.Иоргентал Корректор И.Иаксимиши Ред Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,Заказ 4126ВНИИПИ Госуд Тираженного комнтета по изобр13035, Иосква, Ж, Рауш Подписноеенкям и открытиям при ГКНТ Ская наб., д. 4/5