Что такое щелевое уплотнение
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Щелевое уплотнение
Щелевое уплотнение для герметизации вращательного движения ( рис. 9.14) представляет цилиндрическую щель с канавками различной формы. Истечение жидкости на большой скорости вызывает вихреобразование в канавках, что обеспечивает гидравлическое сопротивление. При истечении газов через камеры и сужения с резко меняющимися проходными сечениями происходит многократное дросселирование. Щелевые уплотнения имеют широкое применение в компрессорах, турбодетанде-рах, турбинах. При ламинарном течении применение щелевых уплотнений малоэффективно. [2]
Щелевые уплотнения применяют в основном при работе с вязкими жидкостями. Они предстваляют собой плавающие втулки или кольца с малым зазором между уплотняемыми поверхностями. [3]
Щелевые уплотнения предназначены для ограничения перетоков жидкости или газа внутри машины из области высокого давления в область низкого давления через подвижные и неподвижные соединения. Увеличенные перетоки снижают производительность гидравлических машин, ухудшают объемный и общий коэффициенты полезного действия. [5]
Щелевые уплотнения объединяют несколько типов бесконтактных уплотнительных устройств. Щели являются основным элементом этих устройств, а также различных разгрузочных, уравновешивающих и опорных узлов. [6]
Щелевые уплотнения не обеспечивают полной герметизации, их целесообразно сочетать с другими уплотнениями. [7]
Щелевые уплотнения применяют в основном при работе с вязкими жидкостями. Уплотнения в виде плавающей втулки используют при малом биении и небольшом перекосе вала относительно корпуса. Уплотнение с несколькими плавающими кольцами применяют при значительных перекосах вала и высоком перепаде давлений. [8]
Щелевые уплотнения / ( см. рис. 14.7, 16.21 и 16.23) применяют для подшипниковых узлов, работающих в чистой среде при окружной скорости вала до 5 м / с и при пластичном смазочном материале. Зазор щелевых уплотнений заполняют также пластичным материалом, который защищает подшипник от пыли и влаги. [9]
Щелевые уплотнения ( рис. VI.6, а) конструктивно просты и являются наиболее распространенными. Состоят они из концентрично расположенных вращающихся колец / и неподвижных 3 и выполняются либо с гладкими стенками, либо с расположенными одна против другой внутри щели канавками. В них поток, многократно расширяясь, теряет скорость и кинетическую энергию, а поступая из расширений в щели, теряет энергию на увеличение скорости. В результате этого увеличивается общий коэффициент сопротивления щели. Заготовки колец состоят из секторов, которые сваривают по стыкам и механически обрабатывают. Неподвижные кольца крепят болтами 2 и штифтами 4, иногда приваривают к основным деталям: вращающиеся кольца также крепят к ступице и ободу или их части устанавливают в выточках и сваривают по стыкам непосредственно на рабочем колесе. Центрирование наружных колец по вращающимся производится путем перемещения их в пределах зазоров, предусмотренных в отверстиях для болтов, после чего кольца фиксируют штифтами. [13]
Щелевые уплотнения выполняют преимущественно в виде кольцевых щелей с проточками или без проточек ( рис. 263, д и е) щели заполняют консистентной смазкой. [14]
Бесконтактные уплотнения (щелевые, гребешковые, отражательные диски, отгонная резьба)
Щелевые уплотнения. Наиболее простым видом бесконтактного уплотнения является кольцевая щель между валом и корпусом (рис. 632). Уплотняющая способность кольцевой щели пропорциональна ее длине и обратно пропорциональна величине зазора. При практически осуществимых длинах щели и величинах зазора уплотнение это малоэффективно Для увеличения длины щели при жестких требованиях к габаритам иногда применяют двухъярусное щелевое уплотнение (рис. 633).
Эффективность щелевого уплотнения повышают кольцевыми канавками, которые могут быть выполнены на валу (рис. 634, I), во втулке (рис. 634, II) или одновременно на валу и во втулке (рис. 634, III).
Этот вид уплотнения часто называют «лабиринтным», хотя по принципу действия оно не имеет ничего общего с лабиринтным уплотнением. Назначение канавок в данном случае создать на валу гребешки, отражающие масло действием центробежной силы в кольцевое пространство между валом и втулкой. В случае расположения канавок во втулке обязателен сток масла из канавок в нижней точке.
На рис. 635 показана разновидность уплотнения, в котором гребешки вала заходят в канавки втулки. Конструкция применима только при радиальной сборке.
Уплотнения отгонной резьбой (рис. 636, I—III) применяют для герметизации полостей, содержащих жидкости. На валу или во втулке (или здесь и там одновременно) выполняют резьбу (обычно многозаходную). Направление резьбы должно быть согласовано с направлением вращения вала так, чтобы витки отгоняли уплотняемую жидкость, например, масло, в корпус. Уплотнение — нереверсивное; при перемене направления вращения витки гонят жидкость в обратном направлении из корпуса.
На рис. 637 изображено многоярусное уплотнение с отгонной резьбой.
Применяемые в отгонных уплотнениях профили резьб показаны на рис. 638. Уплотняющая способность отгонной резьбы пропорциональна длине резьбового пояса, скорости вращении вала, вязкости жидкости, обратно пропорциональна высоте резьбы и очень зависит от зазора между гребешками витков и стенками отверстия. Уплотнение работает удовлетворительно, если радиальный зазор не превышает 0,05—0,06 мм. При зазоре свыше 0,1 мм уплотнение становится бесполезным.
Наилучшие результаты дает мелкая треугольная резьба (высота витков 0,5—0,7 мм) при условии, если гребешки витков прошлифованы в размер, обеспечивающий малый зазор в соединении. Уплотняющая способность резьбы прямоугольного профиля примерно вдвое меньше. Трапецеидальная резьба занимает промежуточное положение. Оптимальный угол подъема витков резьбы треугольного профиля 5—10°, прямоугольного 3—5°.
Для увеличения эффективности резьбового уплотнения целесообразно запирать винтовую щель в резьбе цилиндрическим гладким пояском за последними (считая от корпуса) витками (рис. 639).
Иногда резьбу заменяют цилиндрической пружиной с витками круглого или прямоугольного профиля; пружины устанавливают непосредственно на валу или на гладкой втулке (рис. 640, I, II) или в промежуточном корпусе с винтовыми канавками (рис. 640, III, IV).
Смысл конструкции заключается в том, чтобы витки при вращении вала прижимались центробежной силой к втулке, обеспечивая соскабливание просачивающейся жидкости с поверхности втулки. Один конец пружины закрепляют, другой — свободен. Важно исключить возможность самозаклинивания пружины; при указанном на рис. 640 направлении вращения должен быть закреплен правый конец пружины.
Конструкция нереверсивная и не может быть применена в машинах, где возможна случайная перемена направления вращения (например, в редукторах с приводом асинхронными трехфазными двигателями, где из-за ошибки в фазах возможна перемена направления вращения).
Гребешковые уплотнения. Цель установки гребешковых уплотнений — разбить масляную пленку, ползущую по валу, и отбросить масло действием центробежных сил в кольцевую полость, откуда оно стекает в корпус по дренажным отверстиям.
Маслосбрасывающие гребешки выполняют непосредственно на валу (рис. 641) или на съемных деталях (рис. 642—644). При не слишком высоких частотах вращения гребешок заменяют разрезным пружинным кольцом (см. рис. 642).
Уплотнение отражательными дисками. Отражательные диски устанавливают перед щелевыми уплотнениями с целью преградить доступ масла в щель и отогнать действием центробежной силы частицы масла, проникающие в щель.
На рис. 645, I—III показаны малоэффективные способы установки диска, не исключающие возможность проникновения масла в щель.
В наиболее целесообразной конструкции втулка щелевого уплотнения снабжена ребордой, обращенной к диску, которому придана форма чашки, перекрывающей реборду втулки на величину а (рис. 646, I).
При таком устройстве масло может попасть только в кольцевую канавку между ребордой и корпусом втулки; стекающее масло подхватывается диском и центробежной силой выносится из уплотнения. Надежность и простота этого уплотнения обусловили его широкое применение в машиностроении.
Кольцевую щель между валом и корпусом уплотнения часто используют для дополнительного уплотнения лабиринтными канавками или отгонной резьбой (рис. 646, II).
На рис. 647—652 показаны конструкции уплотнений.
В конструкции на рис. 647 отгон масла из уплотнения усилен установкой диска с лепестками, разведенными по винтовой линии, действующего наподобие осевого импеллера.
В конструкции на рис. 651 отражательный диск снабжен кольцевой ребордой.
Масло, поступающее в образованную ребордой кольцевую канавку, удаляется центробежной силой через ряд отверстий на периферии диска.
На рис. 652 показана сдвоенная установка такого типа.
Близки по принципу действия к описанным конструкциям уплотнения, показанные на рис. 653, I—IV за которыми укрепилось условное название осевых «лабиринтных» уплотнений. На самом деле — это многоступенчатые отражательные диски, заключенные в кольцевые полости, с отводом проникающего в уплотнение масла.
Уплотнение вала. Контактные и бесконтактные уплотнения
В современных машинах и оборудовании, совершающих механическую работу, связанную с вращением механизмов, необходимо обеспечение герметичности рабочей полости и проходящего через неё вращающегося вала. Для этого применяются различные по конструкции и характеристикам уплотнительные устройства. Эти уплотнения также могут служить для сохранения смазки и предотвращения возможного попадания инородных частиц извне, которые способны повредить оборудование и привести к преждевременному его отказу.
Условия применения уплотнений могут значительно отличаться друг от друга, поэтому конструкции этих герметизирующих узлов совершенствовались с целью соответствия определенным параметрам эксплуатации.
Если в некоторых случаях применения уплотнений допускается небольшая утечка, то для других вариантов это может быть не позволительно. По мере всё большего ужесточения параметров рабочей среды и требований, предъявляемых к надежности, сроку службы и герметичности оборудования с вращающимся валом, происходило усложнение конструкций уплотнений и их неизбежное удорожание. Уплотнения валов могут быть разделены на две группы: контактные и бесконтактные.
Контактные уплотнения
Манжетное (радиальное) уплотнение
Сальниковое уплотнение
Сальниковое уплотнение (сальник или сальниковая набивка) из-за специфичности конструкции, способа установки и принципа работы, не предназначено для обеспечения высокой степени герметичности. Сальниковая набивка устанавливается таким образом, чтобы минимальная утечка жидкости обеспечивала необходимую смазку и отвод тепла из зоны контакта. 
Уплотнение этого типа применялось в устаревших насосах, требует периодического обслуживания. В последние десятилетия сальник неизбежно уступает свои позиции торцевому уплотнению.
Торцевое (механическое) уплотнение
Торцевое (механическое) уплотнение является прецизионным узлом, предотвращает утечку и применяется для условий, в которых недопустимо использование манжетных и сальниковых уплотнительных устройств. Эти уплотнения, как правило, имеют продолжительный срок службы практически без износа поверхности вала и не нуждаются в периодическом обслуживании.
Бесконтактные (динамические) уплотнения
Щелевое уплотнение
Простое щелевое уплотнение представляет собой втулку, закрепленную в корпусе, через которую проходит вращающийся вал, между валом и втулкой имеется малый радиальный зазор. В зависимости от формы уплотнительной поверхности различают торцевые и радиальные (осевые) щели. Величина утечки зависит от физических параметров рабочей среды, пропорциональна перепаду давления, длине канала и уплотняемому периметру, и имеет кубическую зависимость от высоты радиального зазора.
Щелевое уплотнение с плавающей втулкой может отслеживать вращение вала и имеет меньший радиальный зазор, чем уплотнение с фиксированной втулкой. Гидравлически разгруженное щелевое уплотнение исключает или уменьшает усилие упругого элемента (пружины) и сохраняет преимущества уплотнения с плавающей втулкой. Щелевые уплотнения с гладкими поверхностями могут работать при перепадах давлений до 100 МПа и предельно высоких скоростях скольжения. Для повышения гидравлического сопротивления щелевого уплотнения на его уплотнительных поверхностях выполняют кольцевые канавки разнообразных форм. В современных насосах с картриджными торцевыми уплотнениями в качестве вспомогательного герметизирующего узла достаточно часто применяются простые щелевые уплотнения вала.
Лабиринтное уплотнение
Лабиринтное уплотнение представляет собой щелевое уплотнение, содержащее специальные канавки, которые резко изменяют проходное сечение канала. Этот тип уплотнения эффективен при высоких числах Рейнольдса (Re >> 500), когда потери давления превышают потери на трение в щелях, не требует смазки или периодического обслуживания. В случае возникновения износа или повреждения уплотнительного устройства величина утечки возрастает. Лабиринтные уплотнения широко применяются в осевых и центробежных компрессорах, турбодетандорах, паровых турбинах и других турбомашинах.
Винтовое уплотнение
Бесконтактное винтовое уплотнение имеет специальные пазы или винтовую резьбу, выполненные на поверхности вала и(или) в корпусе. Вязкость жидкости в зазоре между валом и корпусом обеспечивает уплотняющий эффект при одностороннем вращении вала. Конструкция уплотнения с винтовой многозаходной резьбой как на валу, так и противоположная по направлению вращения на втулке корпуса, демонстрирует большую эффективность при высоких скоростях вращения вала. Уплотнительное устройство такого типа способно эффективно работать не ниже определенной минимальной окружной скорости, при её понижении должны применяться дополнительные вторичные контактные уплотнения. Уплотнения такой конструкции находят применение в специальных насосах и другом оборудовании, работающих в особых условиях эксплуатации.
Магнитожидкостное уплотнение
Магнитножидкостное уплотнение использует коллоидную суспензию магнитных частиц (например, окиси железа), расположенную между вращающимся валом и корпусом, удерживаемую магнитным полем постоянных магнитов, для создания уплотнительного эффекта по принципу гидравлического затвора. Конструкция такого узла обладает незначительным износом (трением), малочувствительна к осевому перемещению вала. Магнитожидкостные уплотнения можно использовать на скоростях до 120000 оборотов в минуту, при температурах до +200 градусов Цельсия, и давлениях до 0,4 бар на ступень, в основном для газов и защиты от попадания твердых частиц пыли и влаги.
Уплотнения, узлы в молочной железе
Статья проверена врачом-маммологом высшей категории, к.м.н. Зориной Е.Ю., носит общий информационный характер, не заменяет консультацию специалиста.
Для рекомендаций по диагностике и лечению необходима консультация врача.
В Клиническом госпитале на Яузе для оценки состояния молочной железы и выявления наличия и причин уплотнений или узлов используются высокоинформативные и безопасные методы (цифровая малодозная маммография, УЗИ, МР-маммография, дуктография, гистологическое исследование биопсийного материала и др). В случае выявления патологических образований специалист назначит комплексное лечение — эффективную медикаментозную терапию, при необходимости — хирургическое вмешательство.
Всегда ли уплотнение в груди свидетельствует о патологическом процессе? Узловые образования, связанные с гормональной перестройкой организма (беременность, лактация, климакс и др.), могут исчезнуть самостоятельно при нормализации гормонального фона. В других случаях наши маммологи после тщательной диагностики назначат и проведут лечение.
Причины уплотнений, узлов в молочной железе
Появление уплотнений в молочной железе может быть связано с дисбалансом на фоне употребления контрацептических препаратов, патологических нарушений функций щитовидной железы, дисфункции яичников, мастита. К образованию узлов приводят травмы, ушибы груди, стрессы. Следствием может стать аборт, климакс, нарушения в репродуктивной системе. Нельзя носить тесный бюстгальтер.
Уплотнение может быть размером с небольшую горошину или достигать величины грейпфрута. Небольшой размер — не повод игнорировать проблему. Нередко маленькие новообразования разрастаются до гигантских масштабов в короткие сроки. Если вы обнаружили у себя уплотнение в груди, срочно запишитесь на прием к врачу. Возможно, это спасет вам жизнь и, уж точно, сохранит здоровье.
Воспалительные заболевания
К более распространенным воспалительным патологиям молочных желез относится мастит, вызываемый стафилококками.
Мастит сопровождается болью, отеком тканей, образованием уплотнения, температурой, слабостью, признаками интоксикации.
Специфические инфекции
К неспецифическим инфекциям молочной железы относятся туберкулез и сифилис. При туберкулезе наблюдается гипертрофия и уплотнение груди, гиперемия кожи и увеличение региональных лимфоузлов.
Сифилис молочных желез встречается редко, имеет продолжительное течение и отличается системным поражением организма. Развивается в три стадии. Возбудителем является бледная спирохета, проникающая через микротрещины и обладающая способностью к быстрому размножению. Заболевание заразно на любой стадии. Мужчинам этот вид сифилиса не передается.
Травматические повреждения
Травмы грудной клетки распространены среди женщин разных возрастов. Ушибы сопровождаются ноющими и сильными болями. Повреждения могут иметь открытый или закрытый характер. Травмирующий фактор приводит к повреждению сосудов и излитию крови в ткани, в результате образуются гематомы с четкими границами синего или темно-бордового цвета.
При ушибе ареолы или сосковой области может наступить травматический шок. Открытые раны несут опасность проникновения инфекции.
Последствия болезней, травм и операций
Образовавшиеся после ушиба уплотнения, не носят злокачественный характер, но могут в дальнейшем перерождаться. Особенно опасны травмы груди при наличии у женщины узловой мастопатии. При несвоевременном обращении к врачу развиваются опасные осложнения.
Ушиб молочных желез сопровождается образованием припухлости и болью. Иногда травмы приводят к появлению прозрачных или с примесью крови выделений из соска. Любой груди должен стать поводом для обращения к маммологу для проведения детальной диагностики.
На что указывают боли?
У большинства женщин жжение и обоюдная тупая боль в груди является следствием предменструального синдрома. Ощущение жжения и боли в груди наблюдается в начале беременности.
Уплотнение и болезненность в груди появляется при накоплении молока в грудных железах у кормящей матери. При образовании трещин на сосках появляется риск проникновения инфекции и развития мастита.
Боль локализованного характера и жжение в груди может быть причиной развития доброкачественных образований. Такая боль усиливается в определенном положении тела.
Жжение и боль в одной стороне груди может свидетельствовать о развитии онкологии. Опухолевые образования молочной железы чаще располагаются в области верхнего внешнего квадранта.
Виды уплотнений молочной железы
Новообразования в груди бывают нескольких видов. Для каждого из них характерны определенные симптомы.
Мастопатия
Подробнее о формах мастопатии:
Доброкачественные опухоли молочной железы
Листовидная опухоль
Листовидная опухоль имеет фиброэпителиальный характер и несет в себе потенциальную опасность развития злокачественного образования. Отличается двумя фазами развития: длительное течение (занимает иногда несколько десятилетий) и динамичное развитие.
Локализуется образование в центре груди или в верхней части, распространяясь на всю молочную железу или большую ее часть. При развитии злокачественности поражаются легкие, печень и костные ткани. Лимфосистема не воспаляется. Характеризуется склонностью к рецидивам.
Злокачественные опухоли молочной железы
Саркома грудной железы
Саркома по своей морфологии является опухолью соединительнотканного происхождения, а не эпителиальной. Составляет примерно 0,2-0,6% всех злокачественных неоплазий. Может быть обнаружена в любом возрасте.
На начальных стадиях развития большая часть злокачественных новообразований не дает болевых ощущений. Поэтому, даже если уплотнение не причиняет дискомфорта, обязательно следует посетить врача для определения природы патологии. Запишитесь на прием к специалисту, чтобы уберечь себя от серьезных заболеваний.
Мастит
Мастит — воспалительное заболевание молочной железы, которое возникает в результате проникновения инфекции (золотистого стафилококка, стрептококка) преимущественно через трещины в соске при кормлении ребенка. Чаще всего развивается у кормящих женщин в послеродовом периоде, также может быть не связан с лактацией. При мастите происходит воспаление млечных протоков, при этом возможно выделение молока с примесью гноя. Наблюдается появление уплотнения и узлового образования в одной или нескольких дольках молочной железы. Пальпируется подвижное, безболезненное уплотнение с четкими границами.
Кисты молочных желез
Киста молочной железы — патологическая полость, которая заполненная жидким содержимым. Проявляется ноющей болью, которая связана с увеличением образования, которое сдавливает окружающие ткани.
Гиперплазированные дольки молочной железы
Гиперплазированная долька молочной железы представляет собой увеличение доли молочной железы. Возникает преимущественно при беременности и может стать причиной развития фиброзно-кистозной мастопатии. Лечение не требуется.
Диагностика причин уплотнений, узлов в молочной железе
Если в результате обследования была выявлена та или иная патология, маммолог составит индивидуальную программу лечения.
Большинство уплотнений в груди в конечном итоге не является злокачественной опухолью. Однако, чтобы убедиться в этом, необходимо пройти качественное обследование. Записавшись на прием сейчас, вы получите возможность пройти диагностику на новейшем оборудовании в удобное для себя время.
Лечение уплотнений, узлов в молочной желез
Лечение уплотнений и узлов молочный железы зависит от причины. Исключение составляет гиперплазированная долька, являющаяся вариантом нормы и не требующая лечения. Но наблюдение у специалиста при таком диагнозе необходимо.
В остальных случаях мы применяем:
Большое значение для раннего выявления патологии молочной железы имеет самообследование, проводить которое нужно регулярно. Если Вы обнаружили уплотнения в груди, обратитесь к специалисту. Успех лечения напрямую зависит от того ранней диагностики заболевания. Врачи Клинического госпиталя на Яузе выявят причину и помогут Вам справиться с любым заболеванием молочной железы.
Стоимость услуг
Цены на услуги Вы можете посмотреть в прайсе или уточнить по телефону, указанному на сайте.
К какому врачу нужно обратиться за обследованием?
Следует знать, что мастопатии и маститы могут стать причиной развития онкологии. Регулярные осмотры у специалиста помогут избежать опасной патологии. При болях и уплотнениях в области молочных желез следует обращаться к маммологу. После проведения точной диагностики он назначит соответствующее лечение.
В целях профилактики посещать маммолога рекомендуется ежегодно. При отягощенной наследственности, ввиду индивидуальных особенностей, при наличии сопутствующих патологий требуются дополнительные визиты к врачу.
При каких симптомах нужно срочно обратиться к врачу?
При появлении следующих признаков необходимо обратиться за консультацией к специалисту:
Нельзя откладывать визит к врачу при появлении отека груди после установки имплантатов. Пациенты с хроническими половыми заболеваниями должны обязательно проходить плановые обследования. Регулярное посещение маммолога показано женщинам с отягощенной наследственностью. Травмы грудной клетки могут привести к образованию кист или опухолей.
Может ли киста или другое доброкачественное образование молочной железы переродиться в рак?
Любое доброкачественное образование в груди не расценивается в медицине как предраковое состояние, но является риском последующего развития онкологии. Толчком к образованию раковой опухоли могут стать сопутствующие факторы или запущенная стадия заболевания.
К какому врачу обратиться при появлении шишки в груди?
Гинеколог может провести только обследование с помощью пальпации и направить для консультации и дальнейшей диагностики к маммологу.
Стоит ли бояться маммографического обследования?
Бояться маммографического обследования не стоит. Рентгенологическая диагностика занимает не более 10 минут и позволяет выявить даже незначительные изменения на начальных стадиях развития.
Стоит обратиться к врачу или, раз не болит, то «само пройдет»?
Многие уплотнения молочных желез носят доброкачественный характер (8 из 10) и не представляют угрозы. Но без консультации врача сами пациенты этого утверждать не могут. Справиться с любым злокачественным образованием можно только при обнаружении его на ранних стадиях. При выявлении каких-либо изменений или появлении боли в груди, следует незамедлительно обратиться к врачу.
Если при осмотре молочной железы обнаружены изменения, как убедится что это не рак?
Только врач после проведения обследования может дать ответ. Доброкачественные образования отличаются мобильностью и безболезненностью на ранних этапах.
Что необходимо делать, чтобы не упустить начала заболевания молочной железы?
Успешное лечение патологий молочной железы зависит от того, на какой стадии удалось обнаружить заболевание. Хороший шанс не упустить начало развития образования – это самодиагностика и регулярные визиты к врачу. Самообследование помогает выявить первые изменения.
Проявляется ли болью злокачественная опухоль?
Злокачественные опухоли в груди на ранних стадиях не имеют симптоматических проявлений. Болезненные ощущения появляются при перерождении тканей в рак и становятся интенсивными и выраженными на более поздних сроках при разрастании новообразования.
Обслуживание на двух языках: русский, английский.
Оставьте свой номер телефона, и мы обязательно перезвоним вам.
—> 