автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Особенности проектирования торцовых уплотнений элементов систем судовых энергетических установок

Игнатьев Евгений Александрович

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Специальность: 05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород - 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волжская государственная академия водного транспорта»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Александр Серафимович Курников

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Виктор Иванович Горелкин

кандидат физико-математических наук, доцент Евгений Анатольевич Косолапое

Ведущая организация: ОАО ЦКБ НПО «Судоремонт» (г. Нижний Новгород)

Защита диссертации состоится 9 декабря 2005 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 223.001.02 при ФГОУ ВПО ВГАВТ по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, аудитория 231.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО ВГАВТ.

Автореферат разослан« ^ » 5рл 2005 года

Ученый секретарь диссертационного со!

доцент, к.т.н.

tot*

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время торцовые уплотнения широко применяются в топливно-энергетической, нефтеперерабатывающей, химической и транспортной промышленности, включая и суда речного флота. Эти отрасли не только вносят значительный вклад в развитие экономики, но и являются наиболее опасными с точки зрения экологии. Уменьшение утечек в торцовых уплотнениях, которые установлены в судовых насосах, компрессорах, двигателях, позволяет повысить одновременно экономические показатели и их экологическую безопасность. В связи с этим совершенствование проектирования и конструкций торцовых уплотнений для элементов судовых установок является необходимым условием по повышению надежности их работы.

Решение главного проблемного вопроса уплотнения вала при высоком давлении уплотняемой среды - обеспечение и сохранение во время работы стабильной смазывающей жидкостной пленки, обуславливающей режим трения в уплотняющем подвижном контакте (УПК) близкий к безиз-носному - возможно только при стабильном равновесии между закрывающими силами, действующими на уплотнительные элементы, и раскрывающими силами в уплотняющем подвижном контакте. Равновесие между этими силами должно быть таким, чтобы закрывающие силы обеспечивали плотный контакт, предотвращающий утечку, но не выдавливали бы смазывающую пленку в УПК.

Конструкция уплотнения представляет из себя сложную систему, состоящую из многих деталей, жестко соединенных между собой и находящуюся под воздействием многих факторов (давления, температуры, центробежных сил, реакции опорных колец и пр.). В настоящее время разработано большое количество видов и типов торцовых уплотнений, предназначенных для агрегатов, работающих в различных отраслях промышленности, энергетике, на транспорте. Несмотря на большой объем исследований и экспериментальных работ, выполненных отечественными учеными А.И. Белоусовым, А.И. Голубевым, В.А. Зреловым, Е.А. Косолаповым, Э.П. Кревсуном, К.В.Лисициным, В.А. Максимовым, В.А. Марцин-ковским, С.В.Фалеевым, Б.А. Фурмановым и зарубежными исследователями H.S. Cheng, I. Etsion, А.О. Lebeck, L. Ludwig, E. Mayer, H. Mueller, I. Zuk и другими, задача сохранения расчетной формы уплотняющего зазора до сих пор не решена. Выполнение данного положения усложняется из-за условия сохранения только связи между находящимися в контакте кольцами пары трения и взаимодействующими деталями конструкции. Поэтому создание торцового уплотнения с минимальными утечками является актуальной задачей.

Целью работы является совершенствование проектирования и конструкций торцовых уплотнений элементов систем судовых энергетических установок (СЭУ).

Задачи исследований. Достижение поставленной цели возможно путем реализации следующих задач:

1. На основе анализа технических решений ведущих фирм и производителей по торцовым уплотнениям, разработать комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений.

2. Разработать теоретическое обоснование для анализа характеристик торцовых уплотнений.

3. Выбрать метод и программу для численного моделирования напряженно-деформированного состояния торцового уплотнения.

4. Выполнить экспериментальные исследования по определению параметров, влияющих на работу торцовых уплотнений.

5. Подтвердить на примере разработки конкретных конструкций торцовых уплотнений правильность предложенного комплекса критериев оптимизации конструкции уплотнений.

Объест и предмет исследования. В качестве объекта исследований выступают различные виды уплотнений для элементов судовых систем. Предметом исследования служат принципы, методы и способы, обеспечивающие высокую герметичность торцовых уплотнений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые в результате теоретического анализа и численного моделирования процессов, протекающих при функционировании торцовых уплотнений элементов судовых систем и других механизмов, получены характеристики этих уплотнений.

2. Получено математическое описание работы торцовых уплотнений с учетом особенностей их функционирования в составе различных механизмов.

3. Проведены экспериментальные исследования торцовых уплотнений элементов систем СЭУ и других механизмов, изучены статистические данные о работе торцовых уплотнений, что позволило получить основные требования к техническим характеристикам и выявить недостатки существующих уплотнений.

4. На основе проведенных исследований предложены основные принципы проектирования торцовых уплотнений элементов систем СЭУ и других механизмов с высокими техническими параметрами.

Практическая ценность работы. Предложена методика проектирования высокогерметичных масляных торцовых уплотнений, позволяющих обеспечить стабильные характеристики: минимальный уровень протечек нефтяных продуктов и других жидкостей и газов, отсутствие износа уплотняющих колец, максимальные ресурс и надежность.

Реализация результатов работы выражается в том, что возглавляемое автором НПЦ «Анод» в течение 10 лег, используя комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений, разработал более 200 различных ви-

дов торцовых уплотнений, предназначенных для агрегатов в различных отраслях промышленности, энергетике, на транспорте. В частности, предлагаемые уплотнения были применены на различных плавсредствах:

- для грунтового насоса ГрУТ 2000/63-С-УХЛ-4;

- для водометного движителя ВД-525;

-для уплотнения опорных подшипников ступицы гребных винтов быстроходного катера;

- для глубоководного аппарата, выполняющих роль защиты электродвигателей и элементов электрооборудования, которые находятся в гребных гондолах.

Достоверность основных положений и выводов подтверждается применением методов математического моделирования физических процессов. Теоретические исследования основывались на зависимостях гидродинамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых показателей и характеристик, а их результаты сопоставлялись с теоретическими.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на VIII и IX международных симпозиумах «Потребители-производители компрессоров», (Санкт-Петербург, 2002 и 2003 гг.), на Международных совещаниях «Повышение надежности и долговечности насосного, компрессорного и теплообменного оборудования», «Опыт эксплуатации торцовых уплотнений, подшипников скольжения, теплообменного оборудования конструкции НПЦ «Анод», (Нижний Новгород, 2001-2003 гг., Одесса, 2004 г.), «Энерго- и ресурсосберегающие технологии в производствах минеральных удобрений, аммиака, метанола, капролактама и органических продуктов» (Гродно, 2004 г.), «Современное состояние производства серной кислоты: производство, сырье, экология, проблемы модернизации» (Москва, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 2 тезиса докладов, 14 патентов на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 90 рисунков и 2 таблицы, библиография включает 91 наименование литературных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, определяется цель исследований и формулируются задачи, которые были решены для достижения этой цели.

В первой главе приведен обзор основных публикаций, посвященных существующим процессам функционирования торцовых уплотнений и технических решений по уплотнениям ведущих фирм и производителей, используемых для энергетических установок, насосов и аппаратов химического производства. Показана область применения торцовых уплотнений в судовом оборудовании. С ростом технической вооруженности судов повышается роль и значение систем и входящих в их состав трубопроводов. Наибольшее применение в системах находят насосы, для герметизации которых используются различные уплотнения. Всем хорошо известны сальниковые уплотнения, верой и правдой служившие человечеству многие десятки и сотни лет. Однако, в последние десятилетия даже капельная течь, которая характеризует нормальную работу сальникового уплотнения, стала все более неприемлемой. Утечки нефти и продуктов её переработки грозили возгоранием, а вода дополняла подсланевые накопления жидкости. На смену сальниковым приходят торцовые уплотнения. Если применение таких уплотнений в энергетической, нефтегазодобывающей и перерабатывающей, химической и других областях промышленности достаточно широко распространено и освоено, то в области судостроения их применение только начинается. Кроме использования торцовых уплотнений в насосах и компрессорах, оно может быть использовано для уплотнения опорных подшипников дейдвудного устройства или для водометного движителя. Для глубоководных аппаратов торцовое уплотнение может бьпъ применено для защиты электродвигателей и элементов электрооборудования, находящегося в гребных гондолах.

Сформулированы цели и задачи исследования. Для понимания процессов, протекающих в торцовых уплотнениях, необходимо исследовать гидродинамические характеристики тонкого слоя жидкости и газовой смазки уплотнения с учетом ее реальных свойств, технологических и эксплуатационных факторов. Неточно определенные характеристики смазывающего слоя и, как следствие, определяющие динамику уплотнения параметры, могут привести к существенным ошибкам при проектировании, значительным утечкам рабочей среды во время эксплуатации и преждевременному выходу уплотнения из строя.

Во второй главе предложено математическое описание гидродинамических процессов в торцовом уплотнении. Дано теоретическое обоснование для анализа характеристик торцовых уплотнений, которое заключается в следующем: течение смазочного слоя между двумя торцовыми поверхностями относится к вязкожидкостному процессу в тонком кольцевом зазоре, описываемому основным уравнением Рейнольдса для газожидкостной смазки и являющейся упрошенной формой уравнения движения вязкой жидкости Навье-Стокса.

При анализе процессов принят ряд общепринятых допущений: течение рабочего тела в щели уплотнения изотермическое, ламинарное; массовые силы отсутствуют; давление рабочего тела по толщине слоя не меняется; изменение величины зазора много меньше его номинальной величины.

Уравнения движения смазки через кольцевой зазор, полученные из уравнений Навье-Стокса имеют вид :

ф V2 (¡ги с1р 1 ф с/2у аг г аг аг г а<р аг где и, V - радиальная и окружная скорости течения в зазоре, м/с; г,(р,г - радиальная, осевая и окружная координаты, м; р - давление, Н/м2; р - плотность, кг/м3; ц - динамическая вязкость, Н-с/м2.

Решая эту систему уравнений с учетом граничных условий: и~ 0, у = сог при г = 0; и = 0, V = 0 при г = И и интегрируя уравнение неразрывности, записанное в цилиндрических координатах, получим: 1 (¿{риг) [ ф^0 г Ж Л

В результате определено дифференциальное уравнение для распределения давления по ширине уплотнительного пояска с учетом конвективных сил инерции, вращения уплотнительных поверхностей, изменения толщины пленки в радиальном г и тангенциальном <р направлениях и сдавливания рабочего тела в щели:

.Ф

1 а( гк

, , N . , ,, . \

ф|+ \__d_ г сЬ-\\2/лР Ф ) г1 с1<р

\2(1Р <1<р

ЛА

г (Иг

3 со2И' 2 , р г

/ 60 ¿(рИ) | (1{рЪ)' 2 ¿<р Л

(2)

\10 12//

где А - величина зазора, м; / - время, с.

Находящиеся в левой части члены уравнения характеризуют течение по зазору в радиальном и окружном направлениях. Первое слагаемое правой части определяет влияние конвективных сил инерции, второе - влияние вращения уплотнительных поверхностей и изменение толщины пленки в тангенциальном направлении, третье - влияние сдавливания рабочего тела в щели. Гарантированный зазор получается при условии равенства действующих на подвижное кольцо уплотнения сил: Р = \р<18 = Рпр+Р,,

s

где Р - закрывающие гидростатические силы, действующие на уплотнительные элементы, Н/м2;

Р„ - открывающие гидростатические силы, Н/м2;

Рщ, - силы прижатия пружинами, Н/м2;

Р - гидростатическое давление, Н/м2;

5 - площадь поверхности уплотнительного элемента на которое действует гидростатическое давление, м2.

Распределение давления по ширине уплотнительного пояска находится при интегрировании уравнения (2). Для осесимметричного течения через гогоскопараллельную щель выражение для определения давления р имеет вид:

где рх - гидростатическое давление наружной среды, Н/м2;

р2 - радиус, на котором действует гидростатическое давление

наружной среды, м2; гх - гидростатическое давление в уплотняемой среде, Н/м2; г2 - радиус, на котором действует гидростатическое давление уплотняемой среды, м2.

Задача определения характеристик торцового уплотнения (утечки т, несущая способность IV, и жесткость с) сводится к интегрированию уравнения (2) при условиях, зависящих от геометрической формы уплотни-тельных поверхностей и способа подачи смазки в зазор:

I»

(3)

№ = ¡]ргс&с/<р; (4)

оп

м

<5)

Решение этих уравнений позволяет определить распределение давления смазочной пленки, несущую способность пленки, утечку уплотняемой среды, потерю мощности на трение и другие характерные параметры уплотнений.

Определение причин появления перекосов осуществляется с помощью численного моделирования напряженно-деформируемого состояния (НДС) торцового уплотнения при его функционировании. Для этого использовался универсальный вычислительный комплекс «АЫБУБ», позволяющий производить в двух и трехмерной постановке расчеты НДС. Целью исследования являлась разработка эффективной методики моделирования напряжённо-деформированного состояния торцового уплотнения. В ходе расчетов получены картины распределения напряжений и деформаций в деталях экспериментального торцового уплотнения. Приведём графики перемещения и модуля осевого напряжения, сосчитанные на трущихся поверхностях обоих колец.

Для этого рассмотрим систему координат, приведённую на рисунке 1. Ось ОХ начинается в начале зоны контакта, в области низкого давления (0,1 МПа). На рисунке 2 представлены деформации (а) и нормальные напряжения (б) уплотнительных колец в зоне контакта при давлении 3 МПа.

Рисунок 1 - Система координат для трущихся поверхностей колец трения

б)

Правое иоплив

О 0.001 0.002 0003 X»

Рисунок 2 - Деформации (а) и нормальные напряжения (б) уплотнительных колец в зоне контакта при давление 3 МПа

На рисунке 3 приведена зависимость максимальной величины расхождения уплотнительных колец (в мкм) от значения давления запираемой жидкости.

£0008

40 50 в0 70 Дэелтю х10 МПа

Рисунок 3 - Максимальное «расхождение» уплотнительных колец

Как видно из графика, где по оси абсцисс отложено «высокое» давление, действующее на уплотнение (в МПа), а по оси ординат -максимальное «расхождение» уплотнительных колец (в мкм), величина максимального расхождения пропорциональна значению давления. Показано, что напряжения и деформации в уплотнениях возрастают линейно при возрастании нагрузок. При этом

качественно картина напряжённо-деформированного состояния конструкции не меняется.

В ходе расчетов получены картины распределения напряжений и деформаций в деталях экспериментального торцового уплотнения (рисунки 4, 5). Полученные в ходе численного моделирования результаты позволяют визуализировать процессы, происходящие при функционировании уплотнения.

а) б)

Рисунок 4 - Модуль осевого (а) и радиального 5! (б) напряжений в окрестности уплотнительного пояска

Рисунок 5 - Деформация в Рисунок 6 - Распределение давлений в УПК для

окрестности относительной ширины b = 0,6

уплотнительного пояска (<р = 0° - наибольший зазор,

<р= 180° - наименьший зазор):

а) относительный перекос е = 0,12;

б) относительный перекос е = 0,48

Рассмотрен один из важнейших частных случаев при функционировании торцового уплотнения: распределение давления в контакте торцового уплотнения при наличии перекоса. Картина распределения гидродинамического давления в слое показана на рисунке 6. Расчеты показали, что для всех значений относительной ширины УПК Ь при малых значениях перекоса е (< 0,36) картина распределения давления совершенно симметрична отно-

uiKMiijn. Mf«n*»er » ,,

сительно диаметральной линии (<р - 0°), причем, с одной стороны, от этой линии давление выше атмосферного, а с другой, имеет место разрежение.

В третьей главе представлены экспериментальные исследования процессов, протекающих при функционировании торцовых уплотнений, которые в зависимости от поставленных задач можно разделить на три группы:

а) исследование гидродинамики и тепловых процессов в зазоре пары трения с целью изучения рабочего процесса уплотнения и накопления материала для создания его теории;

б) исследование трения и подбор материалов пары трения, имеющих наибольшую износостойкость в различных условиях работы;

в) изучение износостойкости, выбор материалов и конструкции упругих элементов уплотнений (пружин, уплотнительных колец, сильфонов и т.п.).

Для проведения исследований автором был спроектирован и изготовлен экспериментальный образец торцового уплотнения, эскиз и общий вид которого показан на рисунке 7. На экспериментальном образце исследовалось влияние взаимного расположения конструктивных элементов и их размеров на работоспособность торцового уплотнения.

а) б)

Рисунок 7 - Схема (а) и общий вид (б) экспериментального образца торцового уплотнения

ногрпка

т 9й$ш

Рисунок 8 - Схема стенда № 1 для замера толщины смазочного слоя методом штифтов:

1 - графитовый штифт;

2 - подпятник; 3 - пята

Исследование процессов в торцовых уплотнениях с участием автора в соответствие с поставленными задачами проводилось на 3 стендах. На рисунке 8 изображена схема стенда № 1 для замера толщины смазочного слоя методом штифтов. На рисунке 9 изображена схема стенда № 2, для исследования пар трения торцовых уплотнений

1 - неподвижное кольцо; 2 — вращающееся кольцо; 3 - грузы для прижатия колец;

4 - тензометрические датчики для определения момента трения пары;

5 -карданное соединение кольца с корпусом; 6 - насос.

Замер толщины смазочного слоя пленки методом штифтов при испытании неметаллического УПК проводился на стенде № 1 при смазке водой. Исследования показали, что основной износ штифта происходит в первую минуту работы. Результаты замеров высоты штифтов при разных частотах вращения для разных длин скосов при постоянной удельной нагрузке, равной /> = 0,11 МПа, приведены на рисунке 10.

Рисунок 10 - Зависимость толщины смазочного слоя от частоты вращения при скосе 1/2 (а) и 2/3 (б) длины сектора: 1, 2,3 - номера штифтов

3 4 5 6 7 Врвии работы, тыс я

Интенсивность износа материала быстро возрастает при изменении режима трения от жидкостного к сухому. Полученные на практике значения интенсивности износа современных материалов имеют весьма низкие значения, поэтому их выявление в условиях работы, близких к. действительным, требует длительного времени. В связи с этим были проведены испытания до времени, когда интенсивность износа достигала значений 1 мм. На рисунке 11 представлена зависимость износа углеграфитового кольца от времени работы в торцовом уплотнении, полученная в результате ресурсных испытаний до предельного времени эксплуатации (свыше 10 ООО ч).

Среда - вода с температурой от 55 до 90°С, давлением 0,35...0,5 МПа, частота вращения вала 3000 мин'1. Начальный участок кривой износа какой-либо пары трения характеризуется участком приработки, в конце которого коэффициент трения и интенсивность износа снижаются. Обычно приработка пар трения с углеграфитовыми кольцами происходит в течение нескольких часов. Пары трения, составленные из твердых материалов, при" рабатывакггся в течение десятков и даже сотен часов. В дальнейшем интенсивность износа и коэффициент трения остаются почти постоянными или медленно изменяются.

Следует отметить, что зависимость износа углеграфитового кольца от времени работы в торцовом уплотнении имеет экспоненциальный вид После приработки колец протечки в процессе работы уплотнения имеют незначительную величину, что обуславливает его надежность (под надежностью, в данном случае, понимается наличие протечек, не превышающих наперед заданную величину и наработка времени безотказного функционирования более установленной величины). В связи с этим, перед вводом в эксплуатацию торцовых уплотнений с углеграфитовыми кольцами желательно провести его стендовую обкатку, что позволит снизить протечки в начале рабочего периода.

Концептуально при разработке торцовых уплотнений, предназначенных для работы в условиях высоких давлений и температур, автором с коллегами принято решение достигать требуемой работоспособности изделия не за счет подбора материалов, а за счет создания приемлемых условий работы. Для этого, в частности, изучались напорные характеристики вариантов конструкций импеллеров. На рисунке 12 показана схема и фотография импеллера.

Рисунок 11 - Зависимость износа углеграфитового кольца от времени работы в торцовом уплотнении

а) б)

Рисунок 12 - Схема (а) и фотография (б) импеллера: 1 - импеллер; 2 - корпус; 3 - кольца; 4 - гильза

Он устанавливался в торцовое уплотнение, показанное на рисунке 7. Мерными емкостями измерялся расход жидкости, который создавался импеллером при различных зазорах между импеллером и корпусом Ит, и различных частотах вращения вала Мвр. Исследования проводились с торцовым уплотнением в состоянии монтажной готовности с штуцерами подвода и отвода затворной жидкости. Характеристика уплотнения как насоса снималась при различных давлениях воды, измеренном на штуцере отвода затворной жидкости. Количество воды, перекачиваемое в единицу времени, измерялось объемным способом. Циркуляционная трасса проливалась с использованием штатного оборудования: трубопровода и бачка для затворной жидкости. На рисунках 13 - а и б представлены результаты исследований.

РятоЛт*Ллв1т,пЛтм Асхов жидкости, лйлт

Рисунок 13 - Напорные характеристики импеллера при зазорах 0,4 мм (а) и 0,5 мм (б): 1 - Л^ = 3000 мин"'; 2 - Л^ = 1500 мин'1; 3 - характеристика трассы затворной жидкости; 4 - рабочая точка импеллера

Полученная рабочая точка характеризует высокие показатели работы импеллера как насоса. Зафиксированный расход затворной жидкости (20...22) л/мин обеспечивает эффективную работу элементов уплотнения.

В четвертой главе предложен комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений. Поскольку конструкция уплотнения представляет из себя сложную систему, состоящую из многих деталей, жестко соединенных между собой и находящуюся под воздействием многих факторов (давления, температуры, центробежных сил, реакции опорных колец и пр.), задача сохранения расчетной формы уплотняющего зазора становится практически неразрешимой. Поэтому, между находящимися в контакте кольцами пары трения и взаимодействующими деталями конструкции сохраняется только связь, необходимая для нормального функционирования узла. Основными факторами, воздействующим на элементы уплотнения центробежных насосов, нагнетателей и компрессоров, являются частота вращения ротора, вибрация, осевые перемещения ротора, перепад давления между запирающим маслом и уплотняемой газом, температура уплотняемого газа.

При разработке уплотнений для такого класса предлагается принять следующие направления и технические решения конструирования, которые обоснованы автором приведенными выше теоретическими положениями:

- форма сечения колец уплотняющей пары должна быть простой, преимущественно прямоугольной формы;

- элементы, несущие уплотнительные кольца, не должны передавать на них усилия, вызывающие кручения и изгибы колец, приводящие к нарушению их плоскопараллельного положения;

- кольца пар трения должны быть легко заменяемыми;

- замена вышедших из строя колец не должна сопровождаться заменой исправных сопрягаемых деталей, как это проявляется при вклеенных и впрессованных кольцах и использовании сильфонных сборок;

-уплотнение должно выполняться в виде моноблока патронного типа, готового к монтажу и не требующего дополнительных подгонок и регулировок;

- крепление по валу должно осуществляться способом, исключающим повреждение поверхности вала и не являющимся, таким образом, препятствием сохранению целостности уплотнительных колец из эластомеров;

- детали уплотнения, уплотнительные кольца из эластомеров, графитовых и карбидных материалов, должны быть в максимальной степени унифицированы;

-поскольку разработка уплотнений проводится под конкретного заказчика и под определенные условия работы, уплотнения не должны быть излишне перегружены дополнительными устройствами и системами;

- передача крутящего момента с вала насоса элементам уплотнения и стопорение этих элементов от поворота должно осуществляться штифтами с развитой боковой поверхностью преимущественно прямоугольной формы обеспечивающими сопрягаемым деталям большее число степеней свободы: в осевом и радиальном направлениях, а также по углу поворота деталей.

Эти направления и технические решения конструирования при разработке уплотнений автором предлагается сформулировать в виде следующих принципов проектирования:

- стабильная жидкостная пленка между поверхностями в УПК, обеспечивающая безизносный режим работы поверхностей в уплотнении (толщина пленки в пределах 0,1... 1,0 мкм);

- стабильность макрогеометрии поверхностей в УПК в условиях переменных давлений и температур, особенно возникающих в переходных режимах (пуск и остановка);

-геометрия и макрогеометрия поверхностей, конструкция уплотнений, материалы, выбранные для изготовления деталей, должны сделать возможным стабильность технических характеристик уплотнения в течение всего периода эксплуатации;

-конструкция уплотнения, точность изготовления деталей и выбор материала должен обеспечивать минимальный износ вторичных уплотнений, не изменяющий, технических характеристик уплотнений.

Предложена методика проектирования уплотнения. Основной задачей проектирования УПК является создание уплотнений с наименьшим расходом рабочей и уплотняемой сред и высокой надежностью работы в течение всего периода эксплуатации:

К исходным данным для проектирования УПК относятся:

- район плавания судна (соленая или пресная забортная вода);

- режим работы уплотнения;

- величина нагрузки на уплотнение;

- материалы валов;

- допустимая величина утечек.

Математическое описание работы УПК и проведенные экспериментальные исследования служат основой для методики проектирования уплотнений при различных условиях функционирования. Алгоритм проектирования приведен на рисунке 14.

Определение сил трения и выделяющегося тепла в паре трения проводилось с использованием экспериментальных данных о зависимости толщины смазочного слоя от частоты вращения уплотняемого вала, зависимости износа кольца от времени работы в торцовом уплотнении (показанные, например рисунках 7-9). Тепло Qtf Дж, выделяющееся в единицу времени при трении деталей цилиндрической формы можно определить по формуле:

= (6)

где А,, I - осредненный диаметр и длина цилиндрической части уплотнения, м; р - плотность жидкости, кг/м3; а - частота вращения уплотняемого вала, с"1.

Рисунок 14 - Алгоритм проектирования уплотнения

Для определения коэффициента С„ можно воспользоваться выражением: Сц = 0,0672Ле"0,2, (7)

где Яе = {п-Оц-со)1\>, здесь V - кинематическая вязкость жидкости. Температура в уплотняемом зазоре рассчитывается по выражению:

Выполнение предложенных условий и критериев продемонстрировано на конкретных примерах замены импортных уплотнений на уплотнения разработки НПЦ «АНОД», созданных под руководством автора в соответствии с методикой проектирования.

В отличие от импортного уплотнения фирмы «Р1ех№ох», в уплотнении НПЦ «АНОД» используется несколько пружин распределенные равномерно по окружности, вместо одной; прямоугольная форма колец вместо сложной формы колец уплотняющего контакта; штифты с головкой прямоугольной формы; обоймы, кольца, пружины, кольца резиновые унифицированы.

Длительная работа разработанных торцовых уплотнений в самых разнообразных условиях подтвердили правильность заложенных в них решений и подходов, и позволяет производить разработки уплотнений в том числе и для уникальных, обладающих специфическими особенностями, аппаратов и насосных агрегатов.

Предложенные многочисленные варианты конструктивных решений при создании уплотнений различного назначения, новизна которых подтверждена 14 патентами РФ.

В пятой главе на основе предложенного комплекса конструкции уплотнений, показаны примеры разработки конструкций малорасходных уплотнений вала элементов систем СЭУ. Поскольку конструкция уплотнений вала центробежных компрессоров и нагнетателей аналогична как для элементов судовых систем, так и для использующихся в других отраслях промышленности, первоначально рассмотрены результаты разработки конструкций малорасходных уплотнений вала для нагнетателей природного газа, для которых у автора имеется значительный практический результат.

где £,, ¿г - толщины колец, м;

Л. ь - коэффициенты теплопроводности материалов колец, Вт^м2-^); ( - температура охлаждающей жидкости, "С. Потеря мощности в УПК рассчитывается по уравнению:

I >

Конструкция нового поколения высокогерметичных масляных торцовых уплотнений обеспечивает стабильные характеристики: минимальный уровень протечек масла, отсутствие износа уплотняющих колец, максимальные ресурс и надежность. Новые конструкции уплотнений выполнены в виде моноблоков (данный тип уплотнений в научно-технической литературе, особенно в переводной, называют зачастую патронным). При таком конструктивном исполнении,, уплотнения изготавливаются, испы-тываются на стенде, поставляются и монтируются в агрегаты в собранном виде, что практически исключает возможность их повреждений на всех стадиях от транспортировки до монтажа.

Рисунок 15 - Моноблочная конструкция уплотнения, установленного в нагнетатель ЦН-235

На рисунке 15 изображена моноблочная конструкция уплотнения, установленного в нагнетатель ЦН-235. Новые уплотнения в десятки раз превосходят серийные по герметичности: зарегистрированные колебания уровня протечек масла при эксплуатации в нагнетателях - от 0,009 до 0,1 л/ч. Обязательным условием, которое соблюдается в этих разработках, является моноблочное (патронное) исполнение уплотнений и монтаж их в нагнетателях без какой-либо доработки последних.

На рисунке 16 даны средние показатели расхода масла в кг/ч на один нагнетатель ГПА со штатным уплотнением и уплотнением конструкции НПЦ «Анод» на различных предприятиях ОАО «Газпром».

141 2

Г

еов ;ов

04 02 0-

- уплотнение конструкции НПЦ АНСД

- штатные уплотнения

1 2 3 4 5 8 7 Предприятие ОАО 'Газпром'

Рисунок 16 - Средние показатели расхода масла в кг/ч на один нагнетатель ГПА со

штатным уплотнением и уплотнением конструкции НПЦ «Анод» на различных

предприятиях ОАО «Газпром»: 1 - Баштрансгаз; 2 - Волгоградтрансгаз; 3 - Волготрансгаз; 4 - Мостгрансгаз; 5 - Самаратрансгаз; 6 - Севергазпром; 7 - Лермтрансгаз

Новые уплотнения более чем в три раза превышают межремонтный срок работы штатных уплотнения. Конструкция уплотнения защищена патентом РФ.

Показаны примеры применения малорасходных торцовых уплотнений на судах речного флота и плавсредствах. Одним из таких примеров стало оснащение уплотнениями грунтового насоса ГрУТ 2000/63-С-УХЛ-4 земснаряда (рисунок 17). Особенностью эксплуатации уплотнения являются:

- большое содержание песка и гравия в грунтовой смеси;

- работа в условиях повышенной вибрации и ударных нагрузок, вызываемых как неоднородностью перекачиваемой среды, так и перемещением самого плавающего средства;

-работа в условиях частых пусков и остановок, сопровождающаяся, зачастую, гидроударами и изменением гидравлических характеристик трубопроводов в результате оседания взвешенных частиц.

Торцевое уплотнение 90УТ2 разработано для уплотнения опорных подшипников дейдвудного устройства катера проекта КПК-60 водоизмещением 8 тонн (рисунок 18). Уплотнение рассчитано на эксплуатацию в морской воде, устанавливается на валу 090 мм, вращающегося с частотой 2500 мин"1, давление уплотняемой заборной воды до 0,5 МПа. Уплотнение располагается в узком пространстве между дейдвудной трубой 1 и обтекателем.

Для водометного двигателя ВД-525 с посадочным диаметром 107 мм разработано уплотнение 107 УТ 00.00, предназначенное для работы уплотняемой среды до 7 кг/см2 и частота вращения вала 1 380 мин"1 (рисунок 19).

Рисунок 17 - Торцовое уплотнение 145 УТ 1 00.00 для

Рисунок 18 - Торцовое уплотнение 90 УТ2 для уплотнения опорных подшипников дейдвудного устройства винтов катера проекта КПК-60: 1 - дейдвудная труба;

2 - ступица вала; 3 - обойма;

4 - вращающееся кольцо; 5 - неподвижное кольцо; 6 - кольца уплотнительные;

7 - корпус; 8 - подвижная обойма

грунтового насоса

ГрУТ 2000/63-С-УХЛ-4: 1 - гильза; 2 - поводковое устройство; 3 - пружина;

4 - кольца пар трения;

5 - сальниковая камера

1

I

Рисунок 19 - Торцовое уплотнение 107 УТ 00.00 для водометного двигателя ВД-525. 1 - пружины; 2 - обойма; 3 - кольцо уплотиительное подвижное; 4 - кольцо уплоткительное неподвижное; 5 - подвижная часть; 6 - корпус

Особенностью работы уплотнения является то, что масло в полости подшипников находится под большим давлением, чем забортная вода (до 3 МПа).

Полученные результаты позволяют предположить, что элементы конструкций, используемые для проектирования торцовых уплотнений могут ** лечь в основу других технических устройств судовых систем - фланцы,

работающие при высоких знакопеременных нагрузках (давление, температура); арматура запорная, регулирующая; подшипниковые узлы скольжения и ряд других.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

1. На основе анализа технических решений ведущих фирм и произво-' дителей торцовых уплотнений разработан комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений.

2. Получено теоретическое обоснование для анализа характеристик торцовых уплотнений.

3. С помощью программного комплекса «АЫвУв» проведено числен? ное моделирование напряженно-деформированного состояния торцового

уплотнения при различных параметрах нагружения.

4. Выполнены экспериментальные исследования по определению па-^ раметров, влияющих на работу торцовых уплотнений.

5. На примере разработки конкретных конструкций торцовых уплотнений подтверждена правильность предложенного комплекса критериев оптимизации конструкции уплотнений.

6. Разработана методика проектирования торцовых уплотнений.

7. Предложены новые, защищенные 14 патентами РФ, конструкции уплотнений элементов систем СЭУ, которые можно применять и в других отраслях техники.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Игнатьев, Б.А. Малорасходные уплотнения вала центробежных компрессоров и нагнетателей / Е.А. Игнатьев, А.К. Кулдышев, Е.И. Шмы-ров// Труды VIII Международного симпозиума «Потребители-производители компрессоров-2002». - С.-Петербург, 2002. - С. 96-101.

2. Игнатьев, Е.А. Энергосберегающая модернизация системы масло-снабжения электроприводных нагнетателей Н235-21-1 / Е.А.Игнатьев, А.К. Кулдышев, Е.И. Шмыров, H.A. Горохов // Труды IX Международного симпозиума «Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования-2003». - С.-Петербург, 2003. - С. 99-101.

3. Игнатьев, Е.А. Торцовые уплотнения аппаратов с перемешивающими устройствами для химической промышленности. / Е.А. Игнатьев, E.H. Кашигин, А.К. Кулдышев // Химическая техника.-2002,-№ 8.-С. 34-38.

4. Игнатьев, Е.А. К вопросу об использовании тандемных сухих газовых уплотнений в нагнетателях природного газа / Е.А. Игнатьев, Г.А. Лучин, A.B. Зуев // Турбины и компрессоры. - 2000. -№ 13.-С. 25-27.

5. Курников, A.C. Модернизация нефтяных насосов / A.C. Курников, Е.А. Игнатьев, В.В. Шабалин // Химическая техника. - 2005. - № 1.-С. 8-9.

6. Курников, A.C. Новые технологии уплотнений и экология / A.C. Курников, Е.А. Игнатьев, Н.В. Скворцов // Экология и промышленность России. - 2005. - № 5. - С. 12-14.

7. Пат. 2154211 Российская Федерация, МПК7 F16 J15/34. Торцовое уплотнение вращающегося вала / Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Кулдышев А.К., Пронин И.К., Шмыров Е. И.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод»,- №2000101171/06; заявл. 20.01.00; опубл. 10.08.00, Бюл. № 22.

8. Свид. 13971 Российская Федерация, МПК7 F16 J 15/34. Торцовое уплотнение вращающегося вала для низких перепадов давления / Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Кулдышев А.К., Пронин И.К., ШмыровЕ. И.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод».-№ 2000100902/20; заявл. 20.01.00; опубл. 20.06.00, Бюл. № 17.

9. Свид. 13972 Российская Федерация, МПК7 F 16 J15/34. Торцовое уплотнение вращающегося вала/ БородкоА.Е., БородкоЕ.Е., Игнатьев Е.А., Кулдышев А.К., Пронин И.К., Шмыров Е. И.; заявитель и патен-

тообладатель ОООНПЦ «Анод»,- №2000101488/20; заявл. 20.01.00; опубл. 20.06.00, Бюл. № 17.

10. Пат. 2159884 Российская Федерация, МПК7 F 16 J15/34. Торцовое уплотнение / Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Кулды-шев А.К., Пронин И.К., Шмыров Е.И.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод».- №2000104887/06; заявл. 29.02.00; опубл. 27.11.00, Бюл. № 33.

11. Пат. 2170864 Российская Федерация, МПК7 F 16 J15/34. Торцовое уплотнение вращающегося вала / Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Кулдышев А.К., Пронин И.К., Походяев С.Б.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод»,- №2000132001/06; заявл. 21.12.00; опубл. 20.07.01, Бюл. № 20.

12. Свид. 19886 Российская Федерация, МПК7 F 16 J 15/34. Упорный подшипниковый узел скольжения/ КулдышевА.К., БородкоА.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Пронин И.К., Шмыров Е.И.; заявитель и патентообладатель ООО НПЦ «Анод». - № 20001113791/20; заявл. 24.05.01; опубл. 10.10.01. Бюл. № 28.

13. Свид. 25053 Российская Федерация, МПК7 F 04 D 7/06. Центробежный насос / Игнатьев Е.А., Скворцов Н.В.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод».- №2000101171/06; заявл. 16.05.02; опубл. 10.09.02, Бюл. №25.

14. Свид. 27414 Российская Федерация, МПК7 F 04 D 7/06. Центробежный нефтяной насос / Гераськин С.Ю., Скворцов Н.В., Морозов В.А., Кулдышев А.К., Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Пронин И.К.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод». - №2002125218/20; заявл. 26.09.02; опубл. 27.01.03, Бюл. № 3.

15. Свид. 27415 Российская Федерация, МПК7 F 04 D 7/06. Центробежный нефтяной насос / Скворцов Н.В. Кулдышев А.К., Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Пронин И.К.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод».-№2002125216/20; заявл. 26.09.02; опубл. 27.01.03, Бюл. № 3.

16. Свид. 27413 Российская Федерация, МПК7 F 04 D 7/06. Центробежный насос / Морозов В.А., Кулдышев А.К., Бородко А.Е., Бородко Е.Е., Игнатьев Е.А., Пронин И.К.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод». - №2002125217/20; заявл. 26.09.02; опубл. 27.01.03, Бюл. № 3.

17. Пат. 29971 Российская Федерация, МПК7 F 04 D 29/10. Торцовое уплотнение вала / Морозов В.А., Кулдышев А.К., Скворцов Н.В., Ба-

и"1' г г~ '»Щ. |цГ"-1"-11'|ЩГ1*.г>..нитшиш ан*м 1 1"""*

ранов А.Г., Гераськин С.Ю., Игнатьев Е.А., Пронин И.К.; заявитель и патентообладатель ОООНПЦ «Анод».- №2002135114; заявл. 27.12.00; опубл. 10.06.03, Бюл. № 16.

18. Пат. 29972 Российская Федерация, МПК7 Р 04 Б 29/10. Торцовое уплотнение вала/ Кулдышев А.К., Скворцов Н.В., ГераськинС.Ю., Мурылев ИЗ., Игнатьев Е.А.; заявитель и патентообладатель ООО НПЦ «Анод».-№ 2002135115; заявл. 27.12.02; опубл. 10.06.03, Бюл.№ 16.

19. Пат. 33204 Российская Федерация, МПК7 Г 16 N 7/38. Система маслоснабжения центробежного нагнетателя/ ШмыровЕ. И., Игнатьев Е.А., Кулдышев А.К., Боровков И.В.; заявитель и патентообладатель ООО НПЦ «Анод». - №2003119753; заявл. 30.06.03; опубл. 10.10.03, Бюл. № 28.

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Заказ 198. Тираж 100.

Отпечатано в типографии издательско-полиграфического комплекса ФГОУ ВПО ВГАВТ 603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5

í

»22 365

РНБ Русский фонд

2006-4 22173

i

(

Введение

Список сокращений.

Глава 1. Аналитический обзор технических решений по торцовым уплотнениям. Цель и задачи исследования

1.1. Область применения торцовых уплотнений в судовом оборудовании

1.2. Обзор технических решений ведущих фирм и производителей торцовых уплотнений.

1.3. Цель и задачи исследования

Глава 2. Математическое описание гидродинамических процессов в торцовом уплотнении, численное моделирование его напряженно-деформированного состояния.

2.1. Гидродинамические процессы, происходящие в торцовом уплотнении.

2.2. Определение причин появления перекосов с помощью численного моделирования напряженно-деформируемого состояния торцового уплотнения.

2.3. Влияние перекоса на распределение давления в контакте торцового уплотнения.

2.4. Выводы по главе.

Глава 3. Экспериментальное исследование процессов, протекающих при функционировании торцовых уплотнений.

3.1 Задачи экспериментальных исследования процессов, протекающих при функционировании торцовых уплотнений. Способы определения параметров работы уплотнений.

3.2 Описание экспериментальных стендов.

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований. Результаты исследований.

3.4 Выводы по главе.

Глава 4. Разработка комплекса критериев оптимизации конструкции и методика проектирования торцового уплотнения.

4.1. Предлагаемые направления и технические решения конструирования торцовых уплотнений.

4.2. Создание и стабилизация макрогеометрии поверхностей уплотняющего подвижного контакта.

4.3. Выбор конструктивной схемы уплотнений.

4.4. Основные требования к качеству деталей уплотнения.

4.5. Методика проектирования уплотнения.

4.6. Примеры реализации авторских технических решений.

4.7 Выводы по главе.

Глава 5. Разработка конструкций малорасходных уплотнений для судовых систем.

5.1. Разработка конструкций малорасходных уплотнений вала судовых центробежных компрессоров и нагнетателей природного газа.

5.2 Применение малорасходных торцовых уплотнений на судах речного флота и плавсредствах.

5.3. Модернизация насосов топливно-энергетического комплекса.

5.4 Выводы по главе.

В настоящее время торцовые уплотнения широко применяются в топливно-энергетической, нефтеперерабатывающей, химической и транспортной промышленности, включая и суда речного флота. Эти отрасли вносят значительный вклад в развитие экономики, но и являются наиболее опасными с точки зрения экологии. Уменьшение утечек в торцовых уплотнениях, которые установлены в судовых насосах, компрессорах, двигателях, позволяет повысить одновременно экономические показатели и их экологическую безопасность. В связи с этим совершенствование методов и конструкций торцовых уплотнений для судовых установок является актуальной задачей.

Торцовое уплотнение вала состоит из уплотнительных элементов кольцевой формы, один из которых вращается вместе с валом, а другой соединен с корпусом и не вращается. Между вращающимся и неподвижными уплотннтельными элементами образуется уплотняющий подвижный контакт (УПК), имеющий форму плоской кольцевой щели высотой в осевом направлении от долей микрона до нескольких микрон. Ввиду малой высоты щели, протечки через УПК отсутствуют или имеют небольшую величину. Для компенсации торцового биения при вращении один из уплотнительных элементов или оба сразу делаются подвижными в осевом направлении, благодаря чему они могут "отслеживать" друг друга при вращении без раскрытия подвижного уплотнительного стыка. Уплотнительные элементы состоят из антифрикционного и опорного колец, контактирующих друг с другом по торцам, причем, опорное кольцо выполнено обычно из металла, а антифрикционное - из углеграфита, керамики и др. Торцовые уплотнения, выполненные по указанной схеме, хорошо известны, и применялись ранее, а в настоящее время область их применения все более расширяется. Они зарекомендовали себя экономичными и надежными устройствами при невысоких давлениях (до 1 МПа) и температурах (плюс 20°.40°С), малых размерах (диаметр вала до 50.60 мм) и небольших линейных скоростях скольжения (5.10 м/с).

Однако, современные машины и механизмы характеризуются быстрым ростом давлений, температур, мощностей, частоты вращения и т.д. Например, в главных циркуляционных насосах современных атомных энергетических установок необходимо предотвратить выход из контура вдоль вала насоса воды при давлении (8. 18) МПа и температуре (250.300)°С. При этом, мощность одного насоса составляет несколько тысяч киловатт при частоте вращения (1000.8000) 1/мин., что обуславливает большие габариты уплотнения, (т.к. диаметр вала равен 150.300 мм) и высокую линейную скорость скольжения в подвижном уплотнительном стыке (15. 60 м/с). После проведения многочисленных исследований под руководством автора по определению механизма работы контактных торцовых уплотнений и причинах их выхода из строя при экстремальных условиях было выяснено, что фактором, оказывающим решающее влияние на работоспособность торцового уплотнения при указанных условиях, является угловое деформирование трущихся уплотнительных элементов с нарушением плоскости поверхностей в УПК. В результате угловой деформации происходит поворот сечения уплотнительных элементов, щель в уплотняющем подвижном контакте при этом теряет плоскопараллельную форму и принимает вид диффузора или конфузора по отношению к направлению действия перепада давления уплотняемой среды, причем величина и направление деформации зависят от случайных факторов и чрезвычайно трудно контролируются.

Поскольку уплотнительная щель в торцовых механических уплотнениях имеет незначительную по величине высоту, то деформация щели даже на несколько микрон в условиях высокого давления приводит к тому, что осевое усилие, действующее на трущиеся уплотнительные элементы, и удельное давление в подвижном уплотнительном стыке, отличаются в десятки и сотни раз от расчетных.

Следует особо подчеркнуть, что решение главного проблемного вопроса уплотнения вала при высоком давлении уплотняемой среды - обеспечение и сохранение во время работы стабильной смазывающей жидкостной пленки, обуславливающей близкий к безизноснному режим трения в УПК - возможно только при стабильном равновесии между закрывающими силами, действующими на уплотнительные элементы, и раскрывающими силами в уплотняющем подвижном контакте. Равновесие между этими силами должно быть таким, чтобы закрывающие силы обеспечивали плотный контакт, предотвращающий утечку, но не выдавливали бы смазывающую пленку в УПК.

Большой вклад в развитие теории торцовых уплотнений с газовой и жидкостной смазкой внесли отечественные ученые А.И. Белоусов,

A.И.Голубев, В.А.Зрелов, Э.П.Кревсун, К.В.Лисицин, В.А.Максимов,

B.А.Марцинковский, С.В.Фалеев, Б.А.Фурманов /1-9, 11-14, 23-26, 29-35, 58-60, 62, 67/ и зарубежные исследователи H.S.Cheng, I.Etsion, A.O.Lebeck, L.Ludwig, E.Mayer, H.Mueller, I.Zuk и другие /10, 21, 28, 36, 59, 61, 65-66, 68-82/. Она развивается на основе методов теории жидкой и газовой смазки и классической теории колебаний /14, 20, 32, 60, 75, 78/. Для нахождения аналитических характеристик торцового уплотнения можно использовать допущения об изотермичности и квазистационарности течения смазки. Распределение давления и выражения для определения утечек и несущей способности торцовой щели определяются путем интегрирования уравнения Рейнольдса /21/. Обычно вращением уплотнительных поверхностей в газостатических уплотнениях пренебрегают /58/. Однако, в связи с созданием высокооборотных насосных агрегатов, использующих маловязкие жидкости (по физическим свойствам близкие к газам, поэтому при расчете уплотнение рассматривается как газовое), вращение может оказывать влияние на характеристики торцового уплотнения /4, 41/. Решение уравнения Рейнольдса с учетом конвективных сил инерции проводится численно с использованием приближенных методов /41, 90/. В работе /62/ решена термоупруго-гидродинамическая задача для жидкостных уплотнений путем совместного решения задач гидродинамики вязкой жидкости, теплопроводности и термоупругости с учетом переменных вязкости и плотности смазки. Было принято допущение, что температурные деформации преобладают над силовыми, что связано со спецификой рассматриваемых уплотнений. Для сред с низкой вязкостью тепловыделение в зазоре не так значительно и температурные деформации сравнимы с силовыми. В работах /80, 81/ рекомендуется для снижения влияния деформаций уменьшать ширину уплотнительного пояска.

В настоящее время разработано большое количество видов и типов торцовых уплотнений, предназначенных для агрегатов, работающих в различных отраслях промышленности, энергетике, на транспорте. Конструкция уплотнения представляет из себя сложную систему, состоящую из многих деталей, жестко соединенных между собой и находящуюся под воздействием многих факторов (давления, температуры, центробежных сил, реакции опорных колец и пр.). Несмотря на большой объем выполненных исследований и проведенных экспериментальных работ, задача сохранения расчетной формы уплотняющего зазора является актуальной. Стоит задача сохранения только связи, необходимой для нормального функционирования узла, между находящимися в контакте кольцами пары трения и взаимодействущими деталями конструкции.

Целью диссертационной работы является совершенствование проектирования и конструкций торцовых уплотнений элементов систем судовых энергетических установок (СЭУ):

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. На основе анализа технических решений ведущих фирм и производителей по торцовым уплотнениям, разработать комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений.

2. Разработать теоретическое обоснование для анализа характеристик торцовых уплотнений.

3. Исследовать напряженно-деформированное состояния торцового уплотнения на основе методов численного моделирования.

4. Выполнить экспериментальные исследования по определению параметров, влияющих на работу торцовых уплотнений.

5. Подтвердить на примере разработки конкретных конструкций торцовых уплотнений правильность предложенного комплекса критериев оптимизации конструкции уплотнений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые в результате теоретического анализа и численного моделирования процессов, протекающих при функционировании торцовых уплотнений элементов судовых систем и других механизмов, получены характеристики этих уплотнений.

2. Получено математическое описание работы торцовых уплотнений с учетом особенностей их функционирования в составе различных механизмов.

3. Проведены экспериментальные исследования торцовых уплотнений элементов систем СЭУ и других механизмов, изучены статистические данные о работе торцовых уплотнений, что позволило получить основные требования к техническим характеристикам и выявить недостатки существующих уплотнений.

4. На основе проведенных исследований предложены основные принципы проектирования торцовых уплотнений элементов систем СЭУ и других механизмов с высокими техническими параметрами

Практическая ценность работы: предложена методика проектирования высокогерметичных торцовых уплотнений, позволяющих обеспечить стабильные характеристики: минимальный уровень протечек нефтяных продуктов и других жидкостей и газов, отсутствие износа уплотняющих колец, максимальные ресурс и надежность.

Реализация результатов работы выражается в том, что возглавляемое автором НПЦ «Анод» в течение 10 лет, используя комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений, разработал более 200 различных видов торцовых уплотнений, предназначенных для агрегатов в различных отраслях промышленности, энергетике, на транспорте. В частности, предлагаемые уплотнения были применены на различных плавсредствах:

- для грунтового насоса ГрУТ 2000/63 - С - УХЛ - 4;

- для водометного движителя ВД-525;

- для уплотнения опорных подшипников ступицы гребных винтов быстроходного катера;

- для глубоководного аппарата и выполняющего роль защиты электродвигателей и элементов электрооборудования, которые находятся в гребных гондолах.

Достоверность основных положений и выводов подтверждается применением методов математического моделирования физических процессов. Теоретические исследования основывались на зависимостях гидродинамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых показателей и характеристик, а их результаты сопоставлялись с теоретическими.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на VIII и IX международных симпозиумах «Потребители-производители компрессоров», (Санкт - Петербург, 2002 и 2003 г.г), на международных совещаниях «Повышение надежности и долговечности насосного, компрессорного и теплообменного оборудования», «Опыт эксплуатации торцовых уплотнений, подшипников скольжения, теплообменного оборудования конструкции НПЦ «Анод», (Нижний Новгород, 2001 - 2003 г.г., Одесса, 2004 г.), «Энерго и ресурсосберегающие технологии в производствах минеральных удобрений, аммиака, метанола, капролактама и органических продуктов» (Гродно, 2004 г.), «Современное состояние производства серной кислоты: производство, сырье, экология, проблемы модернизации» (Москва, 2004 г.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 4 статьи, 2 тезиса докладов, 14 патентов на полезную модель.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 90 рисунков и 2 таблиц, библиография включает 91 наименование.

Основные результаты исследований сводятся к следующему.

1. На основе анализа технических решений ведущих фирм и производителей торцовых уплотнений разработан комплекс критериев оптимизации конструкции уплотнений.

2. Получены теоретические основы для анализа характеристик торцовых уплотнений.

3. Посредством численного моделирования проведено исследование закономерностей влияния конструктивных и режимных параметров на напряженно-деформированное состояние элементов торцового уплотнения.

4. Выполнены экспериментальные исследования по определению параметров, влияющих на работу торцовых уплотнений.

5. На примере разработки конкретных конструкций торцовых уплотнений подтверждена правильность предложенного комплекса критериев оптимизации конструкции уплотнений.

6. Разработана методика проектирования торцовых уплотнений.

7. Предложены новые, защищенные 14 патентами РФ, конструкции уплотнений элементов систем СЭУ, которые можно применять и в других отраслях техники.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Итогом проведенных исследований является совершенствование проектирования и конструкций торцовых уплотнений.

1. Белоусов А.И., Зрелов В.А. Конструкция и проектирование уплотнений вращающихся валов турбомашин двигателей летательных аппаратов: Учебное пособие / КуАИ. Куйбышев, 1989. — 108 с.

2. Белоусов А.И, Зрелов В.А.,. Фалалеев С.В,. Иванов А.И, Шадрина К.К. Алгоритм проектирования торцового гидростатического уплотнения центробежного насоса //Авиационная промышленность. 1984.№ 4.—С. 37 — 38

3. Белоусов А.И., Фалалеев С.В. Развитие методов расчета торцовых уплотнений с газовой смазкой / Уплотнения и вибрационная надежность центробежных машин: Труды У1 научно-техн. конф./ Сум. фил. ХПИ. Сумы, 1991. —С.7— 13.

4. Белоусов А.И., Зрелов В.А., Фалалеев СВ. Исследование динамических характеристик и устойчивости высокоперепадных торцовых газостатических уплотнений / КУАИ. Куйбышев, 1983. — деп. в ВИНИТИ 24.06.83, № 3432. — 51 с.

5. Белоусов А.И., Зрелов В.А., Фалалеев СВ. Харламов Р.В. Исследование торцовых уплотнений с камерами Рэлея / Уплотнения и вибрационная надежность центробежных машин: Труды VI научно-техн. конф. / Сум. фил. ХПИ. Сумы, 1991. —С. 14—19.

6. Белоусов А.И. Результаты разработк и исследований гидродинамических средств демпфированя III Тез. докл. IX Всесоюзн. научно-техн. конф. по конструкционнной прочности двигателей /КуАИ. Куйбышев. 1983.—С.20—21.

7. Белоусов А.И., Зрелов В.А Исследование торцового уплотнения с гидростатической разгрузкой //Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов: Сб. науч. тр. / КуАИ. Куйбышев, 1977. Вып. 4. С. 66 —74.

8. Ван, Торкильдсен, Уилкок. Конструкция одноэлементных концевых уплотнений компрессоров реактивных двигателей // Проблемы трения и смазки. 1968. Т. 90. №4. — С. 49 — 61.

9. Гаврик И.П., Кревсун Э.П., Нагула ПК., Лукашевич A.M. К вопросу о несущей способности обыкновенной пары трения торцового уплотнения / Диссоциирующие газы как теплоносители и рабочие тела АЭС: Сб. науч. тр. // ИЯЭ АН БССР. Минск, 1982. Ч. 1. — С.91— 99.

10. Голубев А.И. Торцовые уплотнения вращающихся валов. — М.: Машиностроение 1974. — 213 с.

11. Голубев Г.А., Кукин Г.М., Лазарев Г.Е., Чичинадзе А.В. Контактные уплотнения вращающихся валов. — М.: Машиностроение 1976. — 263 с.

12. Горелкин В.И. Реверсирование судовых автоматизированных дизелей (на переменных режимах эксплуатации).- М.: Транспорт 1984.- 160 с.

13. Игнатьев Е.А., Кулдышев А.К., Шмыров Е.И. Малорасходные уплотнения вала центробежных компрессоров и нагнетателей. // Труды VIII международного симпозиума «Потребители-производители компрессоров-2002»: Санкт Петербург: 2002 год- С. 96 - 101.

14. Игнатьев Е.А., Кашигин Е.Н., Кулдышев А.К. Торцовые уплотнения аппаратов с перемешивающими устройствами для химической промышленности. // Журнал «Химическая техника», №8, 2002 год С.34-38.

15. Игнатьев Е.А., Лучин Г.А., Зуев А.В. К вопросу об использовании тандемных сухих газовых уплотнений в нагнетателях природного газа. // Журнал «Турбины и компрессоры», №13, 2000 С.25-27.

16. Коднир Д.С. Контактная гидродинамика смазки деталей машин. — М.: Машиностроение, 1976. — 384 с.

17. Константанеску В.Н. Газовая смазка. — М.: Машиностроение 1968.— 718 с,

18. Косолапое Е.А. Объектно- ориентированный комплекс программ для расчета движения сплошных сред: основные функции, относительное отклонение // Энергетические установки и термодинамика. Межвуз. -сб. -Н.Новгород: НГТУ, 2002. С.75-76.

19. Кревсун Э.П. Об исследованиях процессов в жидкостных торцовых герметизаторах // Исследование гидростатических опор и уплотнений двигателей летательных аппаратов/ ХАИ, Харьков, 1985. — С. 14 — 21.

20. Курников А.С., Игнатьев Е.А., Шабалин В.В., Модернизация нефтяных насосов. // Журнал «Химическая техника», №1, 2005 год С 8-9.

21. Курников А.С., Игнатьев Е.А., Скворцов Н.В., Новые технологии уплотнений и экология // Журнал «Экология и промышленность России», №5, 2005 год-С .

22. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория упругости. М.Наука 1988.- С 555. 28. Майер Э. Торцовые уплотнения / Пер. с нем. — М.: Машиностроение, 1978. — 288 с.

23. Максимов В.А. Расчет торцовых уплотнений термоупругогидро-динамического действия // Пути повышения надежности и унификации уплотнений роторов центробежных насосов и компрессоров: Тез. докл. Всесоюзн. научнотехн. совещ./Сум. фил. ХПИ. Сумы, 1979.—С. 14.

24. Максимов В.А Торцовые уплотнения вращающихся валов компрессорных машин. // Учебное пособие/ Казанский Химико-Технологический Институт, Казань, 1984.-72 с.

25. Марцинковский В.А. Бесконтактные уплотнения роторных машин. — М.: Машиностроение, 1980. — 200 с.

26. Марцинковский В.А. Вибрации роторов центробежных машин. Книга 1. Гидродинамика дросселирующих каналов // М. Издательство Сумского университета, Сумы, 2002. 239 с.

27. Мельник В.А., Голубев А.И. Волкова М.Е. О температурной деформации поля кольца торцового уплотнения // Исследование, расчет и конструирование гидромашин: Сб. научн. Тр. / ВВНИИГидромаш. М., 1979. — С. 32 — 39.

28. Навроцкая Я.К. Влияние перекоса подпятника на работу подшипника скольжения с водяной смазкой. // Труды Горьковского политехнического института им А. А. Жданова—«Трение, смака, износ», том ХХУН, вып. 13, 1971. -С.20-23

29. Hay Б. С. Гидродинамика торцовых уплотнений. Проблемы современной уплотнительной техники. М., Изд-во "Мир", 1967, 327 с.

30. Овчинников И.Н., Овчинников Е.И. Судовые системы и трубопроводы. М: Судостроение, 1976. - С. 328

31. Плавающие уплотнения валов высокооборотных центробежных компрессорных машин / Под ред. В.А.Максимова //Обзорная информация. Сер.ХМ-5.— М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1977.—52 с.

32. Пинкус, Лунд. Центробежные эффекты в упорных подшипниках и уплотнениях при ламинарном режиме течения. // Проблемы трения и смазки. 1981. №1.-С. 121-132.

33. Полканов Л.Д. Пестриков Н.С. Определение толщины смазочного слоя с помощью графитовых штифтов. // Труды Горьковского политехнического института им А. А. Жданова—«Трение, смака, износ», Том XXIV. Выпуск 11, 1971. С.20-23.

34. Снек. Торцовое уплотнение с эксцентриситетом и тангенциально изменяющейся толщиной пленки // Проблемы трения и смазки. 1969. Т. 91, №. 4. —С. 149— 155.

35. Свид. 25053 Российская Федерация. МПК7 F 04 D 7/06. Центробежный насос / Игнатьев Е.А., Скворцов Н.В. ; заявитель и патентообладатель ООО НПЦ «Анод». №2000101171/06; заявл. 16.05.02; опубл.- 10.09.02, Бюл.№25.

36. Теоретическое руководство ANSYS 5.3 / Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ, Москва, 1998 .- 153с.

37. Ульянин Е.А. Коррозийнностойкие стали и сплавы. / Справочник, М., «Металлургия», 1980.-208с.

38. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Под общей ред. А,И. Голубева и JI.A. Кондакова. — М.: Машиностроение, 1986. — 464 с.

39. Уилкок, Бьеркли, Ченг. Расчет малозазорных уплотнений с плавающими башмаками для компрессоров сверхзвуковых реактивных двигателей // Проблемы трения и смазки. 1968. Т. 90. №2.—С.231—245.

40. Усков М.К„ Максимов В.А. Гидродинамическая теория смазки: этапы развития, современное состояние, перспективы. — М.: Наука, 1985. — 143 с.

41. Фурманов Б.А. Устойчивость и вынужденные колебания гидростатических торцовых уплотнений / Исследование, расчет и конструирование гидромашин: Сб. тр. / / ВНИИГидромаш. м. 1979.—С. 21— 32.

42. Хао Мумин. Разработка методов проектирования и конструкций гидродинамических торцовых уплотнений // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, 2002 . С. 153

43. Хисамеев И.Г., Максимов В.А. Двухроторные винтовые и прямозубные компрессоры // Издательство «ФЭН», Казань, 2000. С. 638

44. Ченг, Чоу, Уилкок. Поведение гидростатических и гидродинамических бесконтактных торцовых уплотнений // Проблемы трения и смазки. 1968. Т. 90, №2. — С. 246—259.

45. Ченг, Чоу, Кастелли. Рабочие характеристики высокоскоростных бесконтактных газовых уплотнений, профилированных спиральными канавками и скрытой ступенью Рэлея // Проблемы трения и смазки. 1969. Т. 91, Т 1. — С. 67 — 76.

46. Яновский М.И. Конструирование и расчет на прочность деталей паровых турбин. // Издательство АН СССР, 1947. 443 с.

47. Batch В. A., Iny Е.Н. Pressure Generation in Radial-Face Seal / 2nd ICFS. -BHRA, 1964. P. F4-45-F4-59.

48. Berklie I.W., Cheng H.S., Ludwig L.P.,Townsed D., WelcooK D.F. Configuration for gasturbine compressor and seal // Lubric. Eng. 1969. V25 N 4.-P. 169-175

49. Etsion I. A New Concept of Zero-Leakage Noncontacting Mechanical Face Seal //Trans. AS ME J. ofLub. Tech. 1983. 83-lub 17. — P. 1 — 6.

50. Etsion I. Mechanical Face Seal Dynamics Update // The Shock and Vibration Digest. 1985. V.17,N4.—P.9—14.

51. Greeen I., Etsion I. Pressure and Sgueeze Effects on the Dynamic Characteristics of Elastomer O-rings Under Small Reciprocating Mootion //Trans. ASME Jour. Of Trib. 1986. V. 108, N 3. —P. 439 — 445.

52. Green I., Etsion I. A Kinematic Model for Mechanical Seals with Antirotation Locks or Positive Drive Devices // Trans. ASME Jour о f Trib. 1986. V. 108,N 1. — P. 42 — 45.

53. Johnson L.P., Ludwig L.P. Shaft face seal with self-action lift augmentation for advanced gas turbine engines / Proc. 4th Int. Conf. on Fluid Scaling. BHRA, Philadelphia, Pa. 1969.- P. 236-375

54. Lebeck A.O. Principles and Design of Mechanical Face Seals. New YorK, 1991.—764p.

55. Lebek A.O. A Mixed Friction hydrostatic Face Seal Model with Thermal ROTATION AND Wear // ASLE Trans. 1980. V 23, N 4. P.375 -387.

56. Ludwig L.P. Self-acting shaft seals: NASA TM-73856. 1978. — 36 p.

57. Ludwig L.P., Johnson L.P. Sealing technology for aircraft gas turbine engines / AIAA, Pap/Nl 188.- Cleveland, Ohio(USA). 1974.- P.l-11.

58. Ludwig L.P., Greiner H.F. Design consideration in mechanical face seal for improved performancel; Basis configurations: NASA TM-73735. Cleveland, Ohio(USA). 1977.-20 p.

59. MuellerH.K. Falalejew S.W.Gasgeschmierte Gleitringdichtung als Lagerabdichtung flier Flugtriebwerke //Konstrukktion (Germany). 1991 N43 .-S 31-35.

60. Mueller H.K. Abdichtung bewegter Maschinenteile.-Waiblinger (Germany), 1990. —256 s.

61. MuellerH.K. Niederdruck-Gleitringdichtungen-Vorgaenge in Dichtspalt // Konstrukktion ( Germany). 1988. N 40. —S. 67-72.

62. MuellerH.K., MuellerG. RF-Dichtung; Gleitringdichtung mit Rueckfoerderwirkung// Antriebstechnik. 1992 H 3, N31. — S. 99 —101.

63. Nahavandi A., Osterle F., The Effect of vibration on the Load-Carrrying Capacity of Parallel Surface Thrust Bearings. ASME Paer 60-LUBS-3, March 1960. P. 81-82/

64. Taylor G., Saffman G. Effects of Compressibilility at Low Reynolds Namber. Journal of the aeronautical sciences, 1957, v. 24, N8, P. 21-23.85."Trutnovsky K., Komotori K. Beruehrungsfreie Dichtungen.-Duesseldorf; VDI-Verlag, 1981.286 s.

65. Watson S., Nou B.S. Analysis of a novel rotary seal // 11th. Int. Conf. on Fluid

66. Sealing (Cannes, France).- BHRA, 1987. P. 111-113.

67. Young L.A., Lebeck A.O., The Design and Testing of a Wavy-Tilt Dam Mechanical Face Seal //STLE Lub. Eng. 1989. V.45. — P. 322-329.

68. Wedeven L.D., Evans D. Cameron A. Optical. Analysis of ball bearing starvation.//PASME Lub-19, 1970, P. 1-13/

69. Zuk I. Analytical study of pressure balancing in gas film seals // ASLE Trans. 1974. V. 17, M 2. — P. 97-101.

70. Zuk I. Analytical of Face Deformation Effects on Gas Film Seal Performance // ASLE Trans. 1973. V. 16, N4. — P. 267 — 275.

71. Zuk I. Compressible seal flow analysis using the finite element method with

72. Galerkin solution technique // ASLE Trans. 1976. V. 19,N 1. — P. 61 — 69.izz

73. УТВНРЖДЛК) генеральный директор^ ЗЛО <<Г1ижегоро;и^1И<^Дст1>ой>>:1. АКТвнедрения результатов диссертационной работы Игнатьева Е.А. «Особенности проектирования торцовых уплотнений элементов систем судовых энергетических установок»

74. Р Главный механик iS^Z/l'//? А-В- Спиридоновл£>Аr::rr?i:i1. Ml • II М1И1. СПИУР-Ш'ЖГКХИМ

75. О I Kt'l.t ИИ". ЛКЦМОШ.ГНОИ OI.IIUX"! HO |\ч»и«. f »'•».«<». I. II lb . il ;*u. 1 CM-: »:.).! л I, :.- и IS.m:» 7Ч и::. jaw. |\ч:>:< y>ч.1.»:!> г."ч\ п.! »ч\\\\ \.Ь>'-г.я t\i

76. Pv--:ii:ti:\in:i.> u.tfi"i „•:• -\i.r.n J.».;".m»»< r\<>> hi II IIi'Hb.-vi:.-. I II II. I. к »• " I) IIII 411)7| к »< I » <«>7M.if;(4;:ii;:r.i.oKn) «.^то/тми гм ne.^np.'Mve, пни кип <;4'>»я:<>! «г.чмлм.окюл.:» м лhi S'. *"1. АКТ

77. О внедрении результатов диссертационной работы Игнатьева Е.А. «Особенности проектирования торцовых уплотнений элементов систем судовых энергетических установок»

78. Результаты внедрения показали, что продукция соответствует всем необходимым требованиям обеспечения безопасности производства и рабочие характеристики по сравнению с серийными отечественными аналогами значительно выше.

79. Псрным памееппель г дирскторл-гллвнын имеме1. Тппанлон A.M.1. Д.Н.Лннснко»1Ю CClillCKAil ФВдаРА1Т1М

80. Авторы): Морозов Вячеслав Александрович, Кулдышев Александр Константинович, Скворцов Николаи Васильевич, Баранов Андрей Геннадьевич, Герасъкин Сергей Юрьевич, Игнатьев Евгений Александрович

81. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам

82. Патентообладателе™): Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Анод"

83. Приоритет полезной модели 27 декабря 2002 г.

84. Зарегистрирована в Г осударственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 июня 2003 г.

85. Срок действия патента истекает 27 декабри 2007 г.1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ299711. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛАv о ecRLlcKAii Ф вдир лщы1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ29972 ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА

86. Патемтообладатсль(ли): Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Анод"

87. Авторы): Кулдышев Александр Константинович, Скворцов Николай Васильевич, Гераськин Сергей Юрьевич, My рал ев Игорь Валерьевич, Игнатьев Евгений Александрович1риоритет полезной модели 27 декабри 2002 г.

88. Зарегистрирована в Государственном peecipe полезных моделей Российской Федерации 10 июня 2003 г.

89. Срок действия патента истекает 27 декабря 2007 г.

90. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам

91. РООСRteliAH. Ф ВДВ)? /UTiivi1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ33204

92. СИСТЕМА МАСЛОСНАБЖЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАГНЕТАТЕЛЯ

93. Патентообладатель(ли): Общество с ограниченной ответственностью Научно-протводственный центр "Анод"

94. Автор(ы): Шмыров Евгений Иванович, Игнатьев Евгений Александрович, Кулдышев Александр Константинович, Боровков Николай Александрович

95. Приоритет полезной модели 30 июня 2003 г.

96. Зарегистрирована в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 октября 200J г.

97. Срок действия патента истекает 30 июни 2008 г.

98. Геиеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам1. ЖЕЖкет ш т ш й й ш 2t 8 8! Ш ш ш т ш аш ш ш ш !Й ш т1. ЕЙ Шs> &s s s1. Ш Ш 8S Ш S3 Ш Ш Egsffi &1. Ш ШШ