Затворная жидкость является рабочей средой системы обеспечения работоспособности торцовых уплотнений и служит для обеспечения смазки трущихся поверхностей и их охлаждения, передавая тепло от поверхностей трения торцового уплотнения охлаждающей среде в теплообменнике охлаждения.
В процессе эксплуатации торцовых уплотнений затворная жидкость может подвергаться следующим воздействиям:
- длительное время находиться в контуре циркуляции, как в движении, так и без движения,
- подвергаться воздействию низких и высоких температур,
- под действием термических и механических воздействий изменять свои физико-химические свойства
- попадать в перекачиваемый продукт,
- попадать в атмосферу в месте установки насосного агрегата и оборудования системы обеспечения работоспособности торцовых уплотнений.
Для удовлетворения условиям и требованиям эксплуатации затворная жидкость должна удовлетворять в большей или меньшей степени следующим условиям:
- Иметь низкую вязкость и хорошие смазывающие свойства. Хорошая смазывающая способность обеспечивается жидкостями с вязкостью 1...5сСт, плотностью 0,8...1,0 г/см³;
- Иметь высокую температуру кипения, которая рекомендована быть на 25...30ºС выше рабочей температуры,
- Иметь температуру вспышки при наличии кислорода выше рабочей температуры;
- Иметь высокую теплоемкость и теплопроводность для эффективного отвода тепла;
- Иметь минимальную химическую активность по отношению к материалам деталей, соприкасающимся с ней (торцовое уплотнение, трубопроводы, расширительный бачок);
- Иметь стабильный состав в условиях рабочих температур, не выделять и образовывать отложений, гелей, не полимеризоваться, кристаллизоваться или коксоваться;
- Допускать технологическую совместимость с уплотняемой средой;
- Должна быть не токсичной и иметь минимальное воздействие на окружающую среду и людей.
При выборе затворной жидкости необходимо учитывать, что при повышении её температуры её объем увеличивается (см. график 1), что может привести к переопрессовке системы. Во избежание этого необходимо сохранять в системе газовую полость приемлемого объёма, используемую также для накопления газа, выделяющегося из жидкости при функционировании системы.
Температурный диапазон наиболее распространенных жидкостей, используемых в качестве затворных, может быть принят следующим, см. таблицу.
Объёмное расширение затворных жидкостей при изменении температуры приведены на графике 1 (для воды при Тисх.более 4ºС).
График 1
Значительная помощь в выборе затворной жидкости для конкретных условий эксплуатации может быть оказана технологическими службами, которые наиболее полно информированы о свойствах перекачиваемой жидкости, ее совместимости с затворной средой, рабочих параметрах и прочих характеристиках. Эти знания нужны для правильного выбора как типа уплотнения и затворной жидкости для него, так и количества и значения уставок предупредительной и аварийной защиты, согласованных с проектантом уплотнения. Особенно это актуально при перекачке многокомпонентных сжиженных газов, растворов и смесей жидкостей.
