Основные типы механических уплотнений вала
Механическое уплотнение используется для обеспечения герметизации вала, через который передается механическая энергия к рабочему колесу и разделения перекачиваемой жидкости от внешней среды.
Герметизация насосных агрегатов является критически важным аспектом их функционирования. Механические уплотнения вала обеспечивают надежную изоляцию рабочей среды от внешней среды, предотвращая утечки при передаче механической энергии к рабочему колесу.
Известны три основных типа механических уплотнений вала:
Сальниковое уплотнение – классический тип уплотнения вала с плетеной набивкой, требующий регулярного технического обслуживания.
Манжетное уплотнение - конструкция манжетного уплотнения представляет собой резиновое кольцо, скользящее вплотную к валу. Этот тип уплотнения в основном используется при невысоких давлениях и низких скоростях вращения вала.
Торцевое уплотнение вала - современное решение, основа конструкции из вращающейся и неподвижной частей. Вращающаяся часть прижимается в осевом направлении к неподвижной части.
Первое торцевое уплотнение было предложено компанией James Walker Group в 30-х годах прошлого столетия. С тех пор в мире разработано множество типов уплотнений валов с конструктивными особенностями по передаче крутящего момента, способами монтажа, возможностями работы с высоковязкими жидкостями, значений давлений и пр.
Наиболее широкое распространение получили именно торцевые уплотнения валов, т.к. имеют неоспоримые преимущества по большинству параметрам и характеристикам.
Большое количество вариантов торцевых уплотнений позволяет находить им применение в различных типах насосов для решения конкретных задач.
Материалы пар трения
Наиболее распространенными материалами для пар трения являются карбид кремния, графит, оксид алюминия и карбид вольфрама.
Сочетания материалов в парах трения позволяют подобрать наиболее соответствующее торцевое уплотнение для перекачивания воды, кислот, щелочей, солевых растворов, жидких углеводородов и пр., что расширяет возможности применения насосов по многим направлениям технологического использования.
Для долгой и безупречной работы торцевого уплотнения важно на этапе подбора и заказа насосного оборудования иметь максимально полную информацию по типу перекачиваемой жидкости, температурных режимах и давлениях в рабочей системе, в которой будет устанавливаться изделие.
Производитель насосного оборудования может устанавливать торцевые уплотнения различных конфигураций по материалам пар трения и вторичных уплотнительных материалов.
Соответствие модификации насоса для работы с конкретной жидкостью в условиях диапазона температур и давлений всегда можно уточнить, обратившись к производителю насосного оборудования.
Современное торцевое уплотнение — это высокотехнологичный узел, в котором используются износостойкие материалы, что позволяет обеспечить при правильных условиях эксплуатации свыше 14000 часов непрерывной работы.
Типы торцевых уплотнений
Несбалансированное кольцевое уплотнение с жесткой системой передачи крутящего момента:
Резиновое сильфонное уплотнение:
Несбалансированное кольцевое уплотнение с пружиной в качестве элемента передачи крутящего момента:
Сбалансированное кольцевое уплотнение с пружиной со стороны атмосферы:
Резиновое сильфонное уплотнение с уменьшенной площадью поверхности уплотнения:
Сбалансированное картриджное кольцевое уплотнение с жесткой системой передачи крутящего момента:
Сбалансированное сильфонное картриджное уплотнение:
Несбалансированное кольцевое уплотнение типа с уменьшенной площадью поверхности уплотнения:
Для полного исключения утечки перекачиваемой жидкости в атмосферу может предусматриваться установка двух уплотнений по схеме "развернуты друг к другу" или "последовательно":
Выводы
При подборе и заказе насосного оборудования нужно знать характеристики перекачиваемой жидкости, её рабочие температуры и давления, а также учесть возможное содержание абразивных частиц и примесей.
Правильный выбор торцевого уплотнения при подборе оборудования обеспечит долговечную и надежную работу насосов даже при экстремальных условиях эксплуатации.
Тем не менее, несмотря на высокую технологичность, надежность и качество современных торцевых уплотнителей вала, данный компонент насоса подвержен естественному износу и требует периодической замены примерно через каждые 2 года непрерывной эксплуатации.
Подписывайтесь на наш канал в Дзене и читайте интересные материалы о насосах и не только.