Механические уплотнения что это

Виды уплотнений вала насоса (сальниковая набивка, одинарное торцевое уплотнение и разновидности двойных торцевых уплотнений)

Давайте сначала разберемся, что такое торцевое уплотнение вала и как оно работает? Также остановимся на конструктивных особенностях торцевых уплотнений.

Особенности уплотнения вала гидравлического насоса:

Сальниковая набивка. Когда её выбор оптимален?

Принцип действия торцевого уплотнения

Торцевые уплотнения лишены большинства недостатков сальниковой набивки, но они значительно дороже и требуют более квалифицированного подхода при подборе, установке, эксплуатации и замене. Торцевое уплотнение состоит из двух базовых частей. Одна часть уплотнения неподвижна, а другая часть закреплена на валу насоса и вращается вместе с ним, плотно прилегая к неподвижной части с помощью специальных пружин, т.е. одна поверхность уплотнения скользит по другой. Стоит отметить, что данное описание торцевых уплотнений очень упрощено. В действительности существует большое разнообразие типов торцевых уплотнений, которые могут быть рекомендованы к использованию в зависимости от конструкции самого насоса и технических параметров перекачиваемой жидкости.

Основа конструкции торцевого уплотнения – это соприкасающиеся поверхности подвижной и неподвижной части. Они должны быть абсолютно плоскими и изготавливаются из очень твердых материалов. Например, карбида кремния или карбида вольфрама. Стоит отметить, что большую роль в «долгой жизни» торцевого уплотнения вала играет правильная центровка между валом насоса и электродвигателем (или мотор-редуктором). Если центровка будет не точной, то даже очень качественное уплотнение быстро выйдет из строя. Это особенно критично, если вал насоса вращается с высокой скоростью. Между вращающейся и неподвижной поверхностью торцевого уплотнения находится так называемая «жидкая пленка», если бы части уплотнений соприкасались между собой «на сухую», то они бы очень быстро сгорели в результате сильного трения. Жидкую пленку обеспечивает сам продукт. Теперь мы подходим к основной части статьи – это выбор типа торцевого уплотнения вала в зависимости от перекачиваемой жидкости.

Одинарное торцевое уплотнение вала

Выше был рассмотрен самый простой тип торцевого уплотнения вала (одинарное торцевое уплотнение). При перекачке каких жидкостей он применим и когда его выбор оптимален? В первую очередь, это те жидкости, которые не подвержены кристаллизации. Например, при перекачке жидкости с содержанием сахара. При остановке насоса образуется «стекловидная поверхность», которая препятствует поступлению перекачиваемой жидкости между вращающейся и неподвижной поверхностью уплотнения. В результате «жидкая пленка» не образуется, уплотнение работает «на сухую» и быстро выходит из строя. Одинарное торцевое уплотнение отлично подойдет для насосов, которые перекачивают светлые нефтепродукты (если это разрешено регламентом завода), различные некристаллизующиеся пищевые жидкости, крема, косметику и т.д. Также одинарное торцевое уплотнение можно применять при перекачке битума, мазута, нефти и широкого спектра других жидкостей. Важно, чтобы выполнялось 2 основных условия – это физическая совместимость торцевого уплотнения с перекачиваемой жидкостью (химический состав, температура перекачки и т.д.) и чтобы жидкость не была подвержена кристаллизации. Стоит отметить, что во многих случаях возможность эксплуатации одинарного торцевого уплотнения можно установить только опытным путем. Например, мы заметили такую особенность, при перекачке одного типа зубной пасты на одном и том же заводе одинарное торцевое уплотнение отлично работает без замены более 3 лет, а на другом типе зубной пасты оно не выдерживало и трех месяцев, хотя на первый взгляд консистенция и состав зубных паст были очень похожи. В этом случае было принято решение на одном типе зубной пасты оставить одинарные торцевые уплотнения, а на другом типе поменять их на двойные.

Двойное торцевое уплотнение

Двойное торцевое уплотнение «спина к спине»

Если это уплотнение имеет двойную сбалансированную конструкцию, жидкость между внутренними и наружными поверхностями уплотнения может иметь более высокое (запирающее) или более низкое (буферное) давление, чем давление в камере насоса. Это означает, что в случае потери запирающей/буферной жидкости оба уплотнения останутся закрытыми и будут надежно работать.

При нормальной работе нет риска утечки в атмосферу.

Изменение уровня жидкости в баке «запирающей жидкости» указывает на состояние уплотнения.

Если перекачиваемая жидкость является «опасной», должен быть установлен датчик уровня жидкости.

Если внутреннее уплотнение выйдет из строя первым, «запирающая жидкость» попадет в камеру насоса и, соответственно, в перекачиваемый продукт. Поэтому «запирающую жидкость» стоит выбирать таким образом, чтобы она не была слишком критична для перекачиваемого продукта.

Двойное торцевое уплотнение типа «тандем»

Эта конфигурация когда два набора торцевых уплотнений ориентированы одинаково и установлены последовательно. Эту конфигурацию часто называют «лицом к спине». Она часто используется в двойных уплотнениях.

Двойное торцевое уплотнение «лицом к лицу»

Такая конфигурация уплотнения может использоваться, когда оборудование ограничено в пространстве для размещения «спина к спине» или «тандемных» уплотнений. В этой конфигурации часть уплотнения установлена в камере насоса, а остальная часть установлена снаружи камеры.

Как выбрать тип уплотнения вала насоса?

Одинарное торцевое уплотнение может быть использовано на более высоких давлениях при перекачке широкого спектра некристаллизующихся жидкостей. Оно также имеет не очень высокую цену. «Жидкую пленку» между трущимися поверхностями обеспечивает сам продукт и в некоторых случаях применение такого уплотнения может быть ограничено.

Двойное торцевое уплотнение может быть использовано при перекачке «опасных» или дорогих жидкостей, т.е. там, где утечка недопустима. Типы конфигураций торцевых уплотнений изложены выше. Для выбора конфигурации двойного уплотнения нужна более детальная проработка конкретной задачи.

Что выбрать? Оригинал или копию?

Москва,
проспект Андропова, 22, оф. 1815
Санкт-Петербург,
Новочеркасский пр-т, 58, оф. 511

Источник

Торцевые уплотнения для насосов: виды, материалы изготовления, правила применения

Различные отрасли промышленности, сельское и коммунальное хозяйство, частные домовладения не могут обойтись без разного рода оборудования, которое помогает во многих технологических процессах.

Не малую роль среди такого оборудования играют центробежные насосы, которые перекачивают различные жидкости. Чтобы насос работал эффективно и бесперебойно, следует обращать внимание на техническое состояние аппарата. Основная задача техобслуживания насосов – установка уплотнителей, которые упреждают протечку рабочей среды на участках соединения деталей механизма.

1 Виды уплотнителей

В настоящее время есть много типов уплотнительных устройств. И порою выбрать лучшее не просто.
к меню ↑

1.1 Сальниковая набивка

Этим устройством как уплотнителем пользуются с давних времен. Сальниковая набивка выглядит так:

Уплотнители в структуре циркуляционного насоса с сухим ротором

Сальниковая набивка должна быть всегда в смоченном состоянии. Крышку сальника нужно прижать так, чтобы в процессе работы аппарата жидкость попадала в набивку. При чрезмерном уплотнении набивка может быстро разрушиться.

Этот вид уплотнителя обладает следующими преимуществами:

Сальниковая набивка существует таких видов:

1.2 Манжетные

Уплотнения этого вида изготовляются из различных типов резины:

Конструкция манжетных видов такова:

Для лучшего уплотнения соединения элементов помпы могут использоваться несколько манжет подряд.

Использование манжет для уплотнения в центробежных аппаратах имеет такие преимущества:

1.3 Торцевой тип

Эти уплотнения считают современным изобретением в герметизации. Их называют еще механическими.

Разновидности торцевых уплотнений

2 Зачем нужны торцевые уплотнения?

Насосное оборудование, в котором установлено торцевое уплотнение не требует постоянного обслуживания и, не смотря на это, выдерживает повышенное давление рабочей среды. Механические уплотнения применяют для избегания протечек на валу аппарата, который перекачивает разные жидкости.
к меню ↑

2.1 Принцип устройства

К задней стенке корпуса помпы крепится неподвижное кольцо. Чтобы между корпусом и кольцом избежать утечек, используют эластомерный элемент. Этот элемент не изнашивается, потому как кольцо неподвижно. Вал водяного насоса проходит внутри кольца, не задевая его. Если бы вал с кольцом соприкасались, между ними не было бы жидкости, и само кольцо выступало бы в роли уплотнителя. Такой принцип устройства сальниковых и манжетных уплотнений. А торцевые уплотнения для насоса исключают трение между уплотнителем и валом.

Вал не соприкасается с кольцом,поэтому между ними была бы жидкость, однако есть второе кольцо – вращаемое, насаженное на вал плотно с неподвижным. Поверхности колец называются парой трения. Этот элемент единственный трущийся в конструкции. Зазор между подвижным и неподвижным кольцом менее микрона. В нем образуется тонкая пленка жидкости, которая смазывает поверхности пары трения и предохраняет их от перегрева.

Для упрощения устройства можно было бы подвижное кольцо закрепить на валу и уплотнить эластомером. Тогда была бы пара колец, одно прикрепленное к корпусу, а другое на валу. Но такая конструкция невозможна, потому что в процессе работы помпы вал смещается по оси. При таком смещении кольца бы то сближались, то удалялись. В увеличившийся зазор попадала бы жидкость. Поэтому возникает необходимость в элементе, обеспечивающем плотное непрерывное соприкосновение колец. Эту роль выполняет пружина или сильфон.
к меню ↑

2.2 Какие есть виды торцевых уплотнителей?

Классификация торцевых уплотнителей зависит от различных факторов.

В зависимости от устройства конструкции различаются виды:

Одинарное торцевое уплотнение насосов

В зависимости от способа крепления уплотнители делятся:

2.3 Что такое двойные торцевые уплотнения?

Для исключения протечек при использовании уплотнения торцевого насоса может использоваться не один уплотнитель, а два. Между уплотнениями присутствует камера с жидкостью. Эта жидкость смазывает, промывает и охлаждает уплотнение вала насоса, а также препятствует попаданию перекачиваемой жидкости наружу. Затворной жидкостью может быть глицерин, вода или другая жидкость. Располагаться сдвоенные уплотнения могут:

Двойное торцевое уплотнение варианта «спина к спине» более распространен. Давление жидкости в уплотнителе должно быть выше на 1-2 бара, чем давление перекачиваемой среды. Плюс этого варианта состоит в том, что в зазоре между кольцами находится затворная жидкость, поэтому грязь и твердые частицы из перекачиваемой среды в зазор не попадут. А это в свою очередь влияет на длительность службы насосов с двойным торцевым уплотнением.

Торцевое уплотнение на насосы, выполненное «тандемом», имеет меньшее давление затворной жидкости, по сравнению с перекачиваемой средой. При разгерметизации уплотнителя перекачиваемая среда может попасть в затворную.
к меню ↑

2.4 Какие преимущества торцевых уплотнений?

Устройство торцевого (механического) уплотнения

2.5 Какие используют Материалы для уплотнений торцевых?

При выборе торцевого уплотнения не в последнюю очередь обращают внимание и на материал, из которого изготовлена пара трения и вторичные уплотнения.Например, фирмы Flygt, компания НПП, занимаются производством насосного оборудования, муфт, уплотнителей. Они используют только высококачественные материалы. Так, пара трения изготавливается из:

Для вторичных уплотнений используют материалы различной температуростойкости:

2.6 Где расположены ТОРЦЕВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ДЛЯ НАСОСОВ? (ВИДЕО)

2.7 Выработка на уплотнении

Длительность работы торцевых уплотнителей зависит от условий эксплуатации насоса, а также от качества перекачиваемой среды, жесткости, от содержания в ней примесей. Вращение вала помпы без биения, равномерно, влияет также на износ уплотнителя. Если одно из перечисленных условий присутствует, то трущиеся поверхности подвергаются интенсивной выработке и уплотнитель теряет свои свойства.

Об износе уплотнителя свидетельствует протекание жидкости из корпуса помпы. Следует заменить его на новый, иначе перекачиваемая среда попадет в двигатель. Последствиями износа могут быть заклинивание подшипника и поломка двигателя.
к меню ↑

3 Искривления вала

При эксплуатации насосов, из-за воздействия высоких нагрузок может возникнуть кривизна вала аппарата. Искривленный вал устройства восстанавливают различными способами правки.
к меню ↑

3.1 Методы восстановления вала

Для правки вала существуют такие способы:

Двойное торцевое уплотнение насоса Grundfos (вид в разрезе)

Для термической правки вала необходимы две опоры. Выявляют изогнутый участок и выпуклой стороной поворачивают вверх, закрывают вал асбестом с вырезом, после чего нагревают до 500 – 550 градусов.

При нагреве вал прогибается в сторону первоначального изгиба, а остывая, выпрямляется. После окончания нагрева вал покрывают асбестом.

Охладившийся вал проверяется индикатором, если возникает необходимость, правку можно повторить. Продолжительность нагревания зависит от диаметра вала, твердости материала и стрелы прогиба. Излишний же нагрев приведет к нежелательному обратному прогибу. Окончив правку, делают отжиг участка, который подвергали нагреву. Отжиг производят при температуре 350 градусов.

В основе механической правки лежит механическое воздействие на вал. Для этого используют токарный станок, пресс или специальное приспособление. Вал зажимают в станке, повернув выпуклую сторону к суппорту, которым давят на нее в направлении противоположном прогибу. При использовании чеканки вал устанавливается в центрах вогнутой стороной вверх, а к прогибу подводится жесткая опора с деревянной или медной подкладкой. Чеканку производят по вогнутой стороне молотком 1 – 2 кг.После правки вал должен иметь биение не больше 0,03 мм.

При термомеханическом способе вал нагревают до 500 – 550 градусов и воздействуют механически с противоположной изгибу стороны. Применяют этот способ редко.

Источник

Уплотнения

Наши насосы комплектуются следующими видами торцовых уплотнений:

Мы работаем с крупнейшими производителями уплотнений в мире, такими как:

Все уплотнения устанавливаются на заводе производителе и насосы проходят весь комплекс испытаний с установленными уплотнениями.

МЕХАНИЧЕСКИЕ УПЛОТНЕНИЯ

Механическое уплотнение – это уплотнительное устройство, которое образует вращающееся уплотнение между подвижной и неподвижной частями. Они были разработаны для устранения недостатков сальниковой набивки. Утечка может быть снижена до уровня соблюдения экологических стандартов государственных
регулирующих органов и затраты на техническое обслуживание и ремонт также могут быть снижены.
Преимущества механического уплотнения по сравнению с обычной сальниковой набивкой:

1. Отсутствие или ограниченная утечка продукта (отвечает нормированию состава автотранспортных выбросов).
2. Уменьшение трения и потери мощности.
3. Элимирование вала или втулки износа.
4. Сокращение расходов на обслуживание.
5. Возможность использования при более высоких давлениях и более агрессивных средах.
6. Широкое разнообразие конструкций позволяет использовать механические уплотнения почти во всех насосах.

Рисунок 9. Одинарное механическое уплотнение

Основы механического уплотнения
Все механические уплотнения состоят из трех основных базовых наборов частей как показано на рисунке 9.

1. Набор первичного герметизирующего уплотнения: один вращающийся и один стационарный, представлен на рисунке 9 как уплотнительное кольцо и запрессованная деталь (прокладка).
2. Набор вторичного уплотнения, известный как сальниковая набивка вала и запрессованные детали (прокладки) таких как уплотнительные кольца, клинья и V-образные кольца.
3. Герметизирующие торцевые уплотнения включая уплотнительные кольца сальника, манжеты, компрессионные кольца, шпильки, пружины и гофрированные трубки.

Как работает механическое уплотнение.

Первичное герметизирующее уплотнение достигается с помощью двух очень плоских полированных поверхностей, которые создают сложный путь, перпендикулярный пути утечки (препятствуют утечке). Трущийся контакт между этими двумя плоскими поверхностями сводит утечку к минимуму. Как и во всех уплотнениях, одна поверхность установлена неподвижно в корпусе, а другая зафиксирована и вращается вместе с валом. Одна из поверхностей, как правило, выполнена из износостойкого материала, таких как угольный графит. Другая, как правило, из относительно стойкого материала твердого материала как карбид кремния. Разнородные материалы, как правило, используют для стационарных прокладок и вращающихся кольцевых уплотнителей, чтобы предотвратить прилипание этих двух поверхностей. Мягкая сторона обычно имеет менее сопряжённые поверхности и обычно называется истирающаяся кромка.

Существуют четыре основных точки уплотнения в торце механического уплотнения (рисунок 10). Первичное уплотнение – это торцевая поверхность уплотнения, точка А. Путь утечки в точку В блокируется либо уплотнительными кольцами, V-образным кольцом, либо клином. Пути утечек в точки С и Д блокируются прокладками или уплотнительными кольцами.

Поверхности в типичных механических уплотнениях смазываются граничным слоем газа или жидкости. При разработке уплотнений с желаемыми параметрами протечек, ресурсом уплотнения, энергопотреблением, проектировщик должен учесть, как поверхности будут смазываться и принцип их смазывания.
Для выбора наилучшей конструкции уплотнения необходимо иметь как можно больше информации о рабочих условиях и перекачиваемой среде. Полная информация о продукте и окружающей среде позволяет выбрать наилучшее уплотнение для данного применения.

Рисунок 10. Точки уплотнения механического уплотнения

Типы механических уплотнений.

Механические уплотнения можно разделить на несколько типов и конструкций:

Сталкиватель
Включение вторичного уплотнения, которые перемещаются аксиально вдоль вала или втулки необходимо для поддержания контакта уплотнительных поверхностей. Эта функция компенсирует износ по передней поверхности уплотнения и биения из-за смещения. Преимуществом толкателя является его относительная дешевизна и коммерческая доступность в широком диапазоне размеров и конфигураций. Его недостатком является то, что он может вызвать смещение вторичного уплотнения и коррозионное истирание вала или втулки.

Без сталкивателя
Уплотнение без сталкивателя или сильфон не должны двигаться по валу или втулке для поддержания контакта поверхностей торцевого уплотнения. Основными преимуществами являются способность работать при высоких и низких температурах, и отсутствие необходимости во вторичном уплотнении (нет склонности смещению вторичного уплотнения). Недостатком этого типа уплотнения является то, что поперечные сечения сильфона должны быть модернизированы для использования в агрессивных средах.

Несбалансированные
Они недороги, утечки малы, а также они более стабильны под воздействием вибрации, отклонении от соосности и кавитации. Недостатком является их относительно низний предел давления. Если равнодействующая сила, действующая на уплотнительные поверхности, превышает предел давления, то смазочная плёнка между поверхностями выдавливается и уплотнение будет работать по сухому ходу.

Сбалансированные
Балансировка механическое уплотнение включает в себя простое изменение конструкции, которое снижает гидравлические силы, пытающиеся закрыть торцевое уплотнение. Сбалансированные уплотнения имеют более высокий предел давления, низкую нагрузку на уплотнительные поверхности и выделяют меньше тепла. Это делает их наиболее подходящими при перекачивании жидкостей с низкой смазывающей способностью и высоким давлением насыщенных паров, таких как лёгкие углеводороды.

Обычные
Примером таких уплотнений являются те, которые требуют установку и выравнивание уплотнения (одинарное, двойное, тандем) на валу или втулке насоса. Хотя установка механического уплотнения относительно проста, на сегодняшний день делается акцент на снижении стоимости технического обслуживания и тем самым приводит в предпочтению картридж уплотнений.

Картридж
Примером таких уплотнений являются те, которые имеют механическое уплотнение
предварительно установленное на втулке включая крышку сальника плотно прилегающую к валу или втулке вала как у модели 3196 (доступны одинарные, двойные, тандем). Основная выгода, конечно, заключается в отсутствии необходимости присоединительных размеров для их установки. Картриджевые уплотнения снижают эксплуатационные затраты и уменьшают возможные ошибки при установки уплотнения.

Конструкции механических уплотнений

Одинарное внутреннее
Это наиболее распространенный тип механического уплотнения. Эти уплотнения легко изменены для обеспечения буферной системы промывки уплотнений и могут быть сбалансированы, чтобы выдерживать высокие давления среды. Рекомендуется применять для неагрессивных и агрессивных жидкостей с удовлетворительными смазывающими свойствами, когда стоимость не превышать стоимости двойного торцевого уплотнения.

Одинарное внешнее
Если очень агрессивная жидкость имеет хорошие смазывающие свойства, внешнее уплотнение является экономичной альтернативой дорогим металлам, необходимым для обеспечения коррозионной стойкости во внутренних уплотнениях. Недостатком является незащищённость от воздействия ударов и гидравлических давлений, поэтому уплотнения имеют низкие пределы давления (сбалансированные и несбалансированные).

Двойное (двойное под давлением)
Такая конструкция рекомендуется для жидкостей, которые не совместимы с одинарным уплотнением (т.е. жидкости, которые являются токсичными, опасными (по охране окружающей среды), содержащие абразив или едкие вещества, требующие дорогостоящих металлов). Преимущества двойных уплотнений в том, что они имеют в пять раз больший срок службы, чем одинарные при тяжёлые условиях работы. Кроме того, металл внутренней части уплотнения никогда не подвержен воздействию перекачиваемых жидкостей, вязкие, абразивные и термореактивные жидкости легко герметизируются без необходимости в больших затратах. Кроме того, последние испытания показали, что срок службы двойного торцевого уплотнения практически не меняется при изменении технологических параметров работы насоса. Это является существенным преимуществом в пользу двойного торцевого уплотнения.

Окончательное решение при выборе между двойным или одинарным уплотнениями определяется стоимостью уплотнения, стоимостью эксплуатации, а также нормами промышленных выбросов в окружающую среду при протечки торцевого уплотнения.

Двойной газовый барьер (под двойным давлением)
Очень похож на картридж двойное уплотнение, уплотнение инертным газон, например азот, используется в качестве смазочного материала поверхности и охлаждающей жидкости вместо системы охлаждающей жидкости или промывки струёй жидкости, как у обычных или картридж двойных уплотнений. Эта концепция была разработана так как многие барьерные жидкости обычно используются в двойных торцевых уплотнениях и уже не могут использоваться согласно новым нормам состава выбросов. В качестве газового барьера в уплотнениях используют азот или воздух в качестве безвредного и недорогого, который помогает предотвратить выброс продуктов в атмосферу и полностью соответствует нормам выбросов. Уплотнения с двойным газовым барьером необходимо использовать при перекачивании токсичных или опасных жидкостей, которые регламентированы или в ситуациях, когда требуется повышенная надёжность.

Тандем (двойное без давления)
В соответствии с нормами здравоохранения, безопасности и охраны окружающей среды, тандем уплотнения используются для перекачивания таких продуктов как винилхлорид, окись углерода, лёгкие углеводороды, а также широкий спектр других летучих, токсичных, канцерогенных или опасных жидкостей.
Тандем уплотнения предотвращают обледенение легких углеводородов и других жидкостей, температура которых может опускаться ниже атмосферной точки замерзания воды в воздухе (32F или 0С). (Типичные жидкости обладающее буферными свойствами являются этиленгликоль, метанол и пропанол). Тандем уплотнения также увеличивает надёжность. Если обычное уплотнение выходит из строя, внешнее уплотнение может взять на себя функцию технического обслуживания.

ВЫБОР МЕХАНИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ

Правильный выбор механического уплотнения может быть сделан только, когда имеется полная информация об условиях эксплуатации.

1. Жидкость
2. Давление
3. Температура
4. Характеристики жидкости
5. Надёжность и нормы выброса

1. Жидкость
В первую очередь должна быть определена рабочая жидкость. Металлические детали должны быть коррозионно-устойчивы, как правило, это стали, бронзы, нержавеющие стали или Hastelloy. Сопрягаемые поверхности также должны противостоять коррозии и износу. Например углерод, керамика, карбид кремния или карбид вольфрама. Стационарные элементы уплотнения Buna, EPR, Viton and Teflon являются наиболее часто используемыми.

2. Давление
Собственно тип уплотнения, сбалансированное или несбалансированное, основывается на давлении уплотнения и габаритах уплотнения.

3. Температура.
В частности, определяет использование деталей уплотнения.
Материалы должны быть выбраны в соответствии с температурой жидкости.

4. Характеристики жидкости
Абразивные жидкости вызывают чрезмерный износ и сокращают срок службы уплотнения. Двойные уплотнения или система промывочной жидкости от
внешнего источника позволяют использовать механические уплотнения на этих
трудных жидкостях. При перекачивании лёгких углеводородов сбалансированные уплотнения часто используются с целью увеличения срока службы уплотнения, хотя давление и низкое.

5. Надёжность и нормы выброса
Выбранный тип уплотнения и его конструкция должны отвечать желаемой надёжности и стандартам выброса. Двойное уплотнение и уплотнение с двойным газовым барьером являются предпочтительными.

РАБОЧАЯ СРЕДА УПЛОТНЕНИЯ

Является главной причиной поломки уплотнения. Эти поломки, как правило, являются результатом неблагоприятной среды для уплотнения, например рассеивание тепла (охлаждение), плохая смазка уплотнения и уплотнений, работающих на жидкостях, содержащих твёрдые включения, воздух или пары. Для достижения максимальной надежности при использовании уплотнения, необходимо правильно выбрать корпус сальника (стандартная крышка уплотнения, большая или большая с коническим отверстием камеры уплотнения) и соответствие уплотнения экологическому контролю (CPI и API планы обвязки уплотнений).

STANDARD BORE STUFFING BOX COVER
(Стандартная крышка камеры уплотнения)
Разработанная 30 лет назад специально для сальниковой набивки. Также включает механическое уплотнение (располагается между опорной поверхностью уплотнения или обычным двойным уплотнением).

CONVENTIONAL LARGE BORE SEAL CHAMBER (Обычная большая камера уплотнения)
Разработана специально для механических уплотнений. Большое отверстие обеспечивает повышенный срок службы уплотнений путем улучшения смазывания и охлаждения поверхностей. Условия работы уплотнения должны контролироваться путём использования CPI или API планов обвязки уплотнения. Часто доступны с внутренним перепускным каналом для обеспечения циркуляции жидкости без использования внешней промывки. Идеально подходит для обычных
или картриджа одинарных механических уплотнений в сочетании с внешней промывкой и сужающей втулкой на дне камеры уплотнения. Также отлично подходит для обычных или картридж двойных или тандем уплотнений.

LARGE BORE SEAL CHAMBERS (Камеры уплотнения большого диаметра)
Разработанная в середине 80х, увеличенная камера уплотнения с увеличенным радиальным зазором между механическим уплотнением и стенкой камеры уплотнения обеспечивают лучшую циркуляцию жидкости. Улучшенная смазка и отвод тепла от уплотнения (охлаждение) продлевает срок службы уплотнения и снижает эксплуатационные затраты.

Large Tapered Bore Seal Chambers (Увеличенная камера уплотнения)
Улучшает циркуляцию жидкости без использования внешней промывки. Даёт такие преимущества как снижение эксплуатационных расходов, отсутствие необходимости использования системы обвязки, снижение расходов на электроэнергию (связанные с системой промывки уплотнения) и увеличивает надёжность уплотнения. Конические отверстия камеры уплотнения обычно совместимы с химическими насоса ANSI. В насосах по API используются обычные увеличенные камеры уплотнения. В насосах для перекачки бумажной массы используются как обычные увеличенные камеры уплотнения, так и камеры уплотнения с большими коническими отверстиями. Только камеры уплотнения с коническими отверстиями с модификаторами потока обеспечивают надёжность при эксплуатации как с так и без твёрдых частиц, воздуха и пара.

Conventional Tapered Bore Seal Chamber (Обычная камера уплотнения с коническими отверстиями):
Работа механического уплотнения нарушается, когда в жидкости присутствуют твёрдые частицы или пары. Обычная камера уплотнения с коническими отверстиями применяют для увеличения срока службы уплотнения при перекачивании жидкостей, содержащих твёрдые частицы или пары. Уплотнения в такой рабочей среде выходят из строя преждевременно из-за содержания твёрдых частиц или паров. Как результат сильная эрозия уплотнения и деталей насоса, повреждение поверхностей уплотнения и работа по сухому ходу.

Modified Tapered Bore Seal Chamber with Axial Ribs (Модифицированная камера уплотнения с осевыми ребрами):
Хороша при перекачке жидкостей содержащих воздух, и маленькие твёрдые частицы.
Этот тип камеры уплотнения обеспечивает больший срок службы уплотнения при содержании в жидкости воздуха или паров. Осевые ребра предотвращают захват паров за счёт улучшения циркуляции потока в камере уплотнения. Вероятность работы по сухому ходу исключена. Кроме того, твёрдые частицы содержанием менее 1% также не являются проблемой.

ЗАПАТЕНТОВАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ CYCLONE SEAL CHAMBER

В основе нашей программы является запатентованная конструкция камеры уплотнения Cyclone Seal Chamber, которая не только обеспечивает оптимальные условия работы уплотнения при содержании твёрдых частиц и паров, но и улучшает эксплуатационную надёжность и снижает стоимость установки за счёт исключения необходимости в системе обвязки уплотнения.

Вот как это работает:
1. Рёбра винтового колеса создают барьер для частиц, направляющихся внутрь потока в пограничном слое на стенках камеры уплотнения.

2. При попадании в пазы винтового колеса, “cyclone-like” путём вращения рабочего колеса осуществляет отведение частиц от уплотнения.

Отвод твёрдых частиц имеет ключевое значение для предотвращения износа уплотнения и камеры уплотнения, а также для избежания засорения механического уплотнения и его гарантированной работы.

JACKETED STUFFING BOX COVER (JACKETED Крышка камеры уплотнения)
Предназначена для поддержания надлежащего контроля температуры (нагревание или охлаждение) рабочей среды уплотнения.(Jacketed cover не помогает существенно снизить температуру поверхностей трения уплотнения). Хорошо применима для эксплуатации при высоких температурах, когда требуется использование обычных двойных или одинарных уплотнений с API или CPI 21 планом обвязки.

JACKETED LARGE BORE SEAL CHAMBER
Поддерживает надлежащий контроль температуры (нагревание или охлаждение) рабочей среды уплотнения с улучшенной системой смазки поверхностей трения. Идеально подходит для регулирования температуры таких перекачиваемых сред как расплавленная сера полимеризующиеся жидкости. Отлично подходит для перекачиваемых сред с высокими температурами, которые требуют использования обычных или картридж одинарных механических уплотнений и с системами обвязок и с сужающей втулкой в нижней части камеры уплотнения. Кроме того отлично подходит обычных и картридж двойных или тандем уплотнений.

Руководство по выбору крышки камеры уплотнения и камеры уплотнения
Два следующих указателя призваны помочь при выборе корпуса уплотнения при соответствующем применении насоса.

РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ КРЫШКИ КАМЕРЫ УПЛОТНЕНИЯ И КАМЕРЫ УПЛОТНЕНИЯ

Два следующих указателя призваны помочь при выборе корпуса уплотнения при соответствующем применении насоса.

Контроль состояния среды
Контроль состояния среды необходим для надежной работы механическое уплотнение во многих применениях. Goulds Pumps и производители уплотнений предлагают различные меры для борьбы со следующими проблемами:
1. Коррозия
2. Температурный контроль
3. Грязные или несовместимые среды

Рисунок 25 и 26

Коррозия
Коррозии можно избежать путём выбора коррозионно-стойких материалов механического уплотнения. Когда это трудно, то возможно исполнение наружной закачки в пласт жидкости или газа из нержавеющих материалов. Одинарные и двойные уплотнения могут быть использованы, когда заказчик ошибается по поводу свойств перекачиваемой среды.

Температурный контроль
При вращении уплотнения поверхности трения находятся в контакте. Таким образов выделяется тепло, и если это тепло не отводится, то температура в камере уплотнения может увеличиться и стать причиной выхода из строя уплотнения. Простая обводная трубка отводит тепло производимое в результате контакта поверхностей трения. (рисунок 25). Для более высоких температур, обводную трубку должна проходить через охладитель (рисунок 26). Подвод внешней жидкости также может использоваться.

Грязные или несовместимые среды
Механические уплотнения обычно плохо работают с жидкостями, содержащими твёрдые включения или кристаллизующимися при контакте с атмосферой. В данном случае пропускание обводной трубки через фильтр, циклонный сепаратор или фильтр обеспечивает очистку жидкости для смазки поверхностей трения.
Фильтры эффективны для частиц размером на 40 меш более отверстия фильтра.
Цилконные сепараторы эффективны для твёрдых частиц диаметром 10 микрон или более, если они имеют удельный вес 2,7 и насос обеспечивает перепад давления 30-40 атмосфер. Фильтры задерживают частицы от 2х микрон и более.

Если доступна внешняя промывка чистой жидкостью, то это наиболее безотказная система. Манжетное уплотнение или дроссель имеют возможность регулирования потока вводимой жидкости до 1/8 GPM. Охлаждающий тип уплотнения используется при работе с жидкостями, имеющими тенденцию к кристаллизации при контакте с воздухом. Вода или пар, пропускаемый таким образом решить эту проблему. Другие системы поставляются в соответствии с требованиями обслуживания.

API И CPI ПЛАНЫ ОБВЯЗКИ УПЛОТНЕНИЯ

API и CPI планы обвязки механических уплотнений обычно используются с API и CPI насосами. Общее расположения планов похожи независимо от того, API или CPI. Различия между планами обвязок заключается в конструкции, которая обеспечивает необходимое соотношение давления и температуры для каждого типа насоса. API планы рассчитаны на более высокие параметры давления и температуры, чем планы CPI. Каждый план помогает обеспечить смазку и охлаждение поверхностей трения для максимальной надёжности уплотнения.

Динамические уплотнения Goulds предназначены для работы с жестким средами, там где обычные механические уплотнения или сальниковые набивки требуют планов обвязки и постоянного дорогостоящего обслуживания. Главным преимуществом является то, что посредством запатентованной конструкции Goulds «(№ 5344163) не требуется внешнее водяное уплотнение, тем самым устраняя утечки, загрязнение перекачиваемой среды, разбавление продукта и проблем, связанных с планами обвязки уплотнений.

Расчет давлений сальниковой набивки

Самая важная вещь, которую нужно знать при расчете давлений камеры уплотнений это то, что сам насос имеет широкую вариацию давлений. Мы обнаружили, что примерно 90% центробежных насосов, с которыми мы имеем дело, имеют давление на сальнике менее 7 Бар. Но есть исключения.

Для насосов двустороннего всасывания с разъемным корпусом:
Давление на сальнике = Давлению на всасе

Для большинства вертикальных насосов:
Давление на сальнике = Давлению нагнетания

Для многоступенчатых центробежных насосов применяются более сложные методы. С одной стороны насоса давление на сальнике будет очень близко к давлению всаса. С другой стороны насоса определить давление на сальнике гораздо сложнее. На самом деле, мы не знаем ни одного метода, который мог бы использоваться. Оно будет меняться в зависимости от количества рабочих колес, конструкции насоса и используется ли какой-либо тип выравнивания давления в линии между двумя сальниками. Давление в сальнике не зависит от зазора на шейке. Оно зависит от расположения сальника по отношению к области, где вращается рабочее колесо, а также от конструкции насоса и рабочего колеса.

Источник