Работа с жидкостями и газами, особенно взрывоопасными, легковоспламеняющимися и ядовитыми, требует предельной аккуратности и строгого соблюдения техники безопасности. Чтобы изолировать химическое вещество от внешней среды, с одной стороны, и обезопасить электродвигатель от контакта с содержимым — с другой, используется торцевое уплотнение.
ООО ПКФ «Цветная Металлургия»
Промышленный насос предназначен для перекачки всевозможных текучих и вязких субстанций. Подходит для сред начиная от нефти, щелочей и кислот, растворителей, суспензий с абразивным порошком, артезианских и грунтовых вод и заканчивая парфюмом, шоколадной пастой, пивом или жидким кислородом.
Торцевой уплотнитель — это прецизионный узел, который разграничивает среды с различной плотностью, температурой, давлением и так далее. Он герметизирует пространство между крутящимся валом и корпусом центробежного, поверхностного или погружного насоса. Предотвращение контакта обрабатываемого продукта с оборудованием и есть назначение торцевого уплотнения, в ассортименте представленного в нашем каталоге.
Торцевое уплотнение: устройство и механизм действия
Древнейшим насосом в истории считается водоподъемное колесо, которым египтяне, индусы и китайцы пользовались за 3000 лет до нашей эры для орошения полей. Много веков спустя европейцы откачивали этим устройством воду из рудников. Самое большое (причем действующее!) водяное колесо диаметром 22 м можно и сегодня увидеть на шотландском острове Мэн. Оно было построено в 1854-м для осушения затопленных шахт, а теперь поднимает туристов, любующихся морскими пейзажами.
Торцевое уплотнение простейшей конструкции представлено на рисунке ниже. Основным элементом является пара трения: вращающаяся (3) и стационарная (2) части, которые соприкасаются торцевыми плоскостями. Плотность прилегания неподвижной части к подвижной обеспечивает пружина (5), прижимной винт (7) нужен для крепления стационарной части к корпусу (1). Для полной герметичности устанавливают вторичное уплотнение в форме кольца круглого сечения (4).
Уплотнительное кольцо в составе устройства выпускают из нитрильной резины, фторкаучука, другого эластомера. О кольцах — подробнее на иллюстрации ниже.
Типы и применение уплотнений для насоса
Одинарное торцевое уплотнение
В одинарном торцевом уплотнении пара трения представлена двумя кольцами, сделанными из композитных материалов или керамики. Первое жестко закреплено на корпусе, второе вращается вместе с валом, будучи плотно прижатым к нему специальной пружиной. Зазор между кольцами не превышает 1 микрона. Иногда для предотвращения протечек пару трения дополнительно оснащают вторичным уплотнением — прослойкой из эластомера. В качестве охладителя выступает сама перекачиваемая жидкость.
Торцевое уплотнение одинарной конфигурации используют:
- для перекачки воды температурой выше +85–140 °C;
- светлых и темных нефтепродуктов с содержанием твердых частиц не более 0,5 %;
- нефти;
- битума;
- индустриальных масел;
- мазута;
- кремов, зубных паст и другой гигиенической косметики;
- фармацевтических препаратов;
- пресных, конденсационных и сточных вод;
- соков, растительного масла, молока, меда и прочих текучих пищевых продуктов.
Этот тип уплотнений не подходит для операций с токсичными, взрывоопасными, или химически агрессивными жидкостями, так как допускает минимальную утечку (менее 1 см³/ч). Однако в случае с ядовитыми и легковоспламеняющимися жидкостями, суспензиями и эмульсиями (например, трихлорэтиленом или диоксидом азота) даже незначительной концентрации в атмосфере может хватить для отравления персонала, взрыва или пожара. Ограничением к установке также является рабочая температура выше +140 °C и склонность обрабатываемой жидкости к кристаллизации при временной остановке насоса.
В каталоге нашей компании представлены торцевые одинарные уплотнения для насосов американской торговой марки John Crain (Джон Крейн), германо-японской компании Burgmann, а также качественные аналоги продукции знаменитых брендов.
Двойное торцевое уплотнение
Отличие двойного торцевого уплотнения от его одинарного «собрата» — особая камера с запирающей (затворной) жидкостью, размещенная между парой трения. Образуемая этой жидкостью пленка обеспечивает равномерное скольжение трущихся плоскостей и предохраняет детали от перегрева.
В качестве затворного раствора используют бутиловый спирт, антифриз, минеральные и синтетические масла, глицерин, этиленгликоль и даже обыкновенную воду. Главное правило — затворная жидкость должна быть химически инертной по отношению к перекачиваемому веществу.
Торцевое уплотнение двойного типа — оптимальное решение:
- для перекачки летучих и взрывоопасных жидкостей (органических растворителей, лаков, ацетона, клеевых составов);
- сжиженного углеводородного газа, азота, фтора, гелия, метана;
- дорогостоящей парфюмерии;
- опасных жидкостей (бензола, гептана, этанола, толуола);
- вязких и многокомпонентных суспензий с твердыми частицами (шоколадной пасты с орехами, соусов с травами и кусочками овощей, фруктовых йогуртов, абразивных жидкостей).
Интересный факт № 2
Знаменитый Архимед, замучавшись ковшик за ковшиком набирать ванну, задумался: как рационализировать способ наполнения столь крупной емкости? Так в 3-м веке до н. э. появился «архимедов винт» — наклонная деревянная труба, внутрь которой установлен винт. Вращение валу придавали вручную либо с помощью ветряных мельниц. Каждый виток винта подхватывал некоторое количество воды и переносил к верхнему концу трубы, обеспечивая непрерывную подачу жидкости.
Эту конструкцию по сей день применяют для осушения земель, обработки сточных вод и облова рыбы из выростных прудов.
В зависимости от взаимного расположения элементов пары трения различают три типа двойных торцевых уплотнений.
➀ «Тандем» («лицом к спине»). В этой конфигурации оба уплотнителя одинаково ориентированы и расположены последовательно, причем второе кольцо играет роль «запасного». Давление уплотняемой среды находится в диапазоне от 0,1 до 10 мПа, а давление запирающей жидкости равно атмосферному или чуть превышать его. Тип «тандем» востребован нефтеперерабатывающими и нефтехимическими заводами, где его устанавливают на агрегаты для перекачивания жидкостей с высоким давлением насыщенных паров и низким удельным весом. Такое торцевое уплотнение подходит для работы с летучими и канцерогенными веществами. Единственный минус — большая осевая длина, для которой нужно достаточно свободного пространства.
➁ «Спина к спине»: здесь две плоскости трущейся пары установлены в противоположном направлении. Фактически это одинарных уплотнения, первое из которых разграничивает перекачиваемую и затворную жидкости, а второе — запирающий состав и атмосферу. Давление рабочей среды должно быть на 0,1–0,2 мПа меньше, чем давление внутри камеры с запирающим составом. Этот тип подходит для жидкостей со слабой смазывающей способностью, температурой 140–400 °C склонных к кристаллизации, абразивными и токсичными жидкостями.
«Лицом к лицу»: в таком исполнении — два одиночных подвижных кольца, развернутых наружу, между которыми находится общий стационарный компонент, Компактная конфигурация позволяет устанавливать такое уплотнение в ограниченном пространстве.
Где купить торцевые уплотнения для насоса
Получить подробную консультацию и оформить заказ можно на сайте. Наши консультанты всегда готовы помочь вам с выбором торцевого уплотнения. Пишите, звоните и подписывайтесь на наш канал. Желаем успеха в делах и крепкого здоровья!