sigillo labirinto

Il sigillo labirinto deve impostare un numero di denti di tenuta circolari disposti in sequenza attorno all'albero rotante. Una serie degli spazi di intercettazione e delle cavità di espansione si formano tra i denti e i denti. Il mezzo sigillato produce un effetto strozzamento durante il passaggio il divario del tortuoso labirinto per raggiungere la prevenzione delle perdite. scopo.

Poiché esiste uno spazio tra il rotore e l'involucro della tenuta a labirinto, non vi è alcun contatto solido, nessuna lubrificazione, ed è consentita l'espansione termica. È adatto per alte temperature, alte pressione e occasioni ad alta velocità. Questo tipo di sigillo è ampiamente utilizzato nelle turbine a vapore, nelle turbine a gas e nei compressori. , L'estremità dell'albero e il tenuta tra le fasi della soffiante e tenuta frontale delle altre tenute dinamiche.

Il meccanismo di tenuta del sigillo labirinto

    La funzione del fluido passando attraverso il labirinto per generare resistenza e ridurne il flusso è chiamato "effetto labirinto". Per i liquidi, ci sono idrodinamici effetti, compresi gli effetti di attrito idraulico e gli effetti di contrazione del flusso; per i gas, ci sono anche effetti termodinamici, cioè il trasferimento di calore causato dalla compressione o dall'espansione del gas nel labirinto; inoltre, c'è l '"effetto respiratorio" "Aspetta. L'effetto labirinto è a reazione globale di questi effetti, quindi il meccanismo di tenuta a labirinto è molto complicato. Alcuni Valvola a saracinesca a tenuta di pressione la valvola del vapore può essere progettata con tenuta a labirinto per la parte di tenuta.

    1. Effetto di attrito: Quando il liquido fuoriuscito scorre nel labirinto, l'attrito causato dalla viscosità del liquido rallenta la portata e riduce la portata (perdita). Per per dirla semplicemente, l'attrito e l'attrito locale del fluido lungo il flusso canale costituisce l'effetto di attrito. Il primo è legato alla lunghezza e forma della sezione trasversale del canale e quest'ultima è correlata al numero e geometria del labirinto. Generalmente, quando il canale del flusso è lungo, l'angolo è affilato e il dente è nella parte superiore, la resistenza è grande, la pressione la perdita è significativa e la perdita è ridotta.

    2. Contrazione del flusso effetto: quando il fluido attraversa la fessura del labirinto, si restringe a causa all'influenza dell'inerzia e la sezione trasversale del flusso diminuirà. Supponiamo che l'area dell'orifizio sia A, quindi l'area minima del flusso dopo la contrazione è Cc A, dove Cc è il coefficiente di contrazione. Allo stesso tempo, cambia anche la velocità del gas dopo aver attraversato il foro. Impostare il velocità di flusso nello stato ideale su u1 e la velocità di flusso effettiva è inferiore di u1. Sia Cd il coefficiente di velocità, quindi la velocità di flusso effettiva u1 è u1 = Cdu1. Quindi, il flusso attraverso l'orifizio sarà uguale a q = CcCdAu1 dove Cc · Cd = a (coefficiente di flusso). Il coefficiente di flusso della fessura del labirinto Il flusso il coefficiente della fessura del labirinto è correlato alla forma della fessura, alla forma della parte superiore del dente e la rugosità della superficie della parete. Per fluidi incomprimibili, è anche correlato al numero della domanda; per i fluidi compressivi, lo è anche in relazione al rapporto di pressione e al numero di Mach. Allo stesso tempo, anche influenza lo stato del flusso prima della fenditura. Pertanto, in un tipo complesso di labirinto, il coefficiente di flusso di una fenditura non può essere considerato come il flusso coefficiente di tutte le fessure. Secondo il test, il coefficiente di scarico di il primo stadio è più piccolo e il coefficiente di scarico della fessura dopo il il secondo stadio è più grande. Generalmente, il coefficiente di scarico è di solito 1. Ma il coefficiente di scarico dei denti è inferiore a 1, circa 0,7 e il il coefficiente di scarico degli speroni è vicino a 1, di solito a = l, e il la perdita calcolata è grande.

    3. Termodinamico effetto: un modello ideale di corridore labirinto, che è formato da una serie di lacune e cavità dei denti anulari tra i denti. Il flusso di gas attraverso un dente lo spazio e una cavità tra i denti possono essere descritti come segue: allo spazio ingresso, lo stato del gas è p0, T0 e zero start. Più il gas è vicino al ingresso, più il flusso di gas si restringe e accelera, dietro il più piccolo gap. Non lontano, il flusso d'aria ottiene la massima velocità: quando entra nella cavità, la sezione trasversale della velocità del flusso si espande improvvisamente e un forte vortice si forma nella cavità. Da un punto di vista energetico, prima e dopo il gap, l'energia in pressione del flusso d'aria si trasforma in energia cinetica. A allo stesso tempo, quando la temperatura scende (il valore di entalpia h diminuisce) e il gas entra ad alta velocità nella camera anulare tra i due denti, il il volume si espande improvvisamente per produrre un vortice violento. Come risultato del vortice attrito, la maggior parte dell'energia cinetica del flusso d'aria viene convertita in calore energia, che viene assorbita dal flusso d'aria nella camera per aumentare il temperatura e l'entalpia ritorna al valore prima di entrare nel gap, solo una piccola parte dell'energia cinetica entra ancora a velocità eccessiva gap successivo, ripetere la procedura sopra descritta passo dopo passo.

     4. Ventilazione effetto: In un labirinto ideale, si considera che l'energia cinetica di il flusso d'aria che passa attraverso la fessura nella camera di espansione diventa tutto calore energia. In altre parole, si presume che la velocità asintotica a quella successiva la fessura è uguale a zero, ma questo è vero solo quando la camera di espansione è particolarmente largo e lungo. Nel labirinto generale, da allora il flusso d'aria dopo aver attraversato la fessura può diffondersi solo su un lato, il la conversione di energia dall'energia di velocità (energia cinetica) in energia termica non può essere eseguito completamente nella camera di espansione e c'è una parte del gas velocità sul lato liscio della parete. Non diminuisce o solo leggermente diminuisce e scorre direttamente sulle punte dei dieci denti verso il lato a bassa pressione. Questo fenomeno di passaggio è chiamato "effetto di sfiato".

Tipo di struttura del sigillo labirinto

    I sigilli del labirinto sono diviso in due tipi: foglio di tenuta e anello di tenuta secondo struttura dei denti di tenuta.

    Il foglio sigillante ha a struttura compatta e si scontra con l'involucro durante il funzionamento. Il sigillo il foglio può essere piegato su entrambi i lati, riducendo l'attrito e facile da smontare e sostituire.

    L'anello di tenuta è composto da 6 a 8 blocchi settoriali, che sono installati nel corpo e il albero rotante e ogni anello viene premuto contro l'involucro con una molla foglio. La forza di pressione del foglio di primavera è di circa 60-100 N. Quando l'albero e il la corona dentata si scontra Quando la corona dentata rimbalza da sola per evitare attriti. Questo il tipo di struttura è di grandi dimensioni e complicato nella lavorazione. Dopo il i denti sono usurati, l'intero anello di tenuta viene sostituito, quindi non è così ampio utilizzato come struttura dell'anello di tenuta.

Calcolo delle perdite del labirinto ideale

Date le seguenti condizioni:

1) Il gas fuoriuscito è un gas ideale, senza considerando l'effetto Joule-Thomson, cioè l'entalpia del gas è solo in relazione alla temperatura;

2) Supponendo che il labirinto sia una serie di fessure multiple continue, la camera di espansione tra le due fessure è grande abbastanza;

3) Espansione ciclica adiabatica del flusso azione attraverso la fessura, qui viene citato un coefficiente di flusso a;

4) L'energia della velocità del flusso dopo il passaggio attraverso le fessure viene completamente ripristinato a una temperatura costante nella camera di espansione a causa del controllo isobarico, quindi la velocità prima di ogni fenditura è asintoticamente 0, cioè, non si verifica alcuna permeabilità all'aria.

Caratteristiche del labirinto dritto

    Dal momento che è più facile scanalature o denti di processo di varie forme sulla superficie dell'albero rispetto ai 7L, i fori sono spesso trasformati in un labirinto liscio e formato con il albero scanalato o dentato. Questo è un labirinto diretto, che è conveniente da fabbricare. Quindi il labirinto diretto è il più ampiamente Usato. Tuttavia, il labirinto diretto ha il fenomeno di ventilazione e la sua perdita è maggiore di quella del labirinto ideale.

Fattori influenzanti del labirinto caratteristiche:

1) L'influenza dei denti. Secondo il test condotto all'estero, quando il passo dei denti è costante, maggiore è il numero di denti, meno perdite. Durante il colpo di stato, maggiore è il passo, il la perdita diminuirà drasticamente e l'effetto della ventilazione può essere ridotto.

2) L'influenza della camera di espansione. Paesi stranieri hanno condotto studi sperimentali sull'effetto di profondità della camera di espansione e la conclusione è che le camere di espansione poco profonde sono utili per ridurre le perdite.

Secondo l'osservazione del flusso stato della camera di espansione, il vortice nella camera di espansione superficiale è considerato instabile. Poiché il vortice può esaurire rapidamente l'energia, il la velocità asintotica della camera di espansione è ridotta, il che ha l'effetto di riduzione delle perdite.

3) L'influenza della stanza ausiliaria. Il la cosiddetta "camera secondaria" si riferisce al diritto labirinto con un solco sussidiario liscio e aperto verso l'alto. Dopo il solco viene aperto, lo stato del flusso nel labirinto cambia immediatamente in modo significativo. I test hanno dimostrato che fintanto che la posizione della camera ausiliaria è appropriato, il tasso di riduzione delle perdite è piuttosto elevato.

Spazio tra le guarnizioni del gas labirinto

    Tranne per speciali circostanze, turbine a gas generali, turbine a gas e altri macchinari a girante usare le tenute a gas a labirinto. Il gioco radiale deve essere selezionato in base a seguenti fattori: gioco dei cuscinetti, tolleranza di fabbricazione. Errori da montaggio, deformazione dei componenti (come restringimento del getto e fuori rotondità), la deflessione del rotore e l'ampiezza al passaggio frequenza di rotazione critica, espansione termica e deformazione risultante, ecc. In molti casi, l'influenza dell'espansione termica è notevole. Perciò, la modifica delle dimensioni di un singolo componente durante l'avvio e l'arresto e lo spostamento relativo del componente deve essere stimato in anticipo. Statico e algoritmi dinamici agli elementi finiti possono essere utilizzati per calcolare la termica legge di espansione nel tempo, che può essere utilizzata per capire quali sono le critiche condizioni e quale dimensione dovrebbe effettivamente essere il divario.

Punti per l'attenzione nel disegno del sigillo labirinto

Riassumendo l'esperienza accumulata in il disegno del sigillo labirinto, i seguenti punti sono riassunti:

1) Prova a convertire l'energia cinetica di flusso d'aria in energia termica, e non far entrare la velocità residua nello spazio successivo. Mantenere una distanza adeguata tra i denti e i denti o utilizzare denti alti-bassi per cambiare forzatamente la direzione del flusso d'aria. La spaziatura dei denti è generalmente 5-9mm.

2) I denti di tenuta devono essere sottili il più possibile e avere un angolo acuto. Lo spessore della punta del dente dovrebbe essere meno di 0,5 mm. Quando la punta del dente occasionalmente si scontra con l'albero durante durante l'operazione, la punta del dente si consumerà per prima, in modo da non causare incidenti dovuti al surriscaldamento locale dell'albero a causa dell'attrito.

3) A causa della grande perdita del sigillo labirinto, prestare attenzione per prevenire l'inquinamento ambientale quando si sigillano gas infiammabili, esplosivi o tossici.

Viene adottato il sigillo gonfiabile a labirinto, e il gas inerte viene introdotto nello spazio, e la pressione è leggermente maggiore della pressione del gas sigillato; se il mezzo non può essere miscelato al gas, è possibile utilizzare la tenuta a labirinto di aspirazione.