Що таке aущільнення валу насоса?
Ущільнення вала запобігають витоку рідини з обертового або зворотно-поступального вала.Це важливо для всіх насосів, і у випадку відцентрових насосів буде доступно кілька варіантів ущільнення: сальники, манжети та всі типи механічних ущільнень – одинарні, подвійні та тандемні, включаючи картриджні ущільнення.Роторні об’ємні насоси, як-от шестеренчасті та пластинчасті насоси, доступні з ущільненням, кромкою та механічним ущільненням.Поршневі насоси створюють різні проблеми з ущільненням і зазвичай покладаються на манжетні ущільнення або сальники.Деякі конструкції, такі як насоси з магнітним приводом, мембранні насоси або перистальтичні насоси, не потребують ущільнень валу.Ці так звані «безущільнювальні» насоси містять стаціонарні ущільнення для запобігання витоку рідини.
Які основні типи ущільнень валу насоса?
Упаковка
Набивка (також відома як набивка вала або сальникова набивка) складається з м’якого матеріалу, який часто сплетений або сформований у вигляді кілець.Його запресовують у камеру навколо приводного вала, яка називається сальниковою коробкою, щоб створити ущільнення (Малюнок 1).Зазвичай стиснення застосовується аксіально до сальника, але воно також може застосовуватися радіально за допомогою гідравлічного середовища.
Традиційно упаковка виготовлялася зі шкіри, мотузки або льону, але тепер зазвичай складається з інертних матеріалів, таких як спінений PTFE, стиснутий графіт і гранульовані еластомери.Упаковка є економічною та зазвичай використовується для густих рідин, які важко закривати, таких як смоли, дьоготь або клеї.Однак це поганий метод ущільнення для тонких рідин, особливо при більш високому тиску.Упаковка рідко катастрофічно виходить з ладу, і її можна швидко замінити під час планових відключень.
Сальникові ущільнення потребують змащення, щоб уникнути накопичення тепла від тертя.Зазвичай це забезпечується самою рідиною, що перекачується, яка має тенденцію до незначного витоку через пакувальний матеріал.Це може бути безладно, а у випадку корозійних, легкозаймистих або токсичних рідин часто неприйнятно.У цих випадках можна застосовувати безпечне зовнішнє мастило.Упаковка не підходить для ущільнення насосів, які використовуються для рідин, що містять абразивні частинки.Тверді речовини можуть потрапити в матеріал упаковки, що може пошкодити вал насоса або стінку сальника.
Губні ущільнення
Манжетні ущільнення, також відомі як радіальні ущільнення валу, є просто круглими еластомерними елементами, які утримуються на місці на приводному валу за допомогою жорсткого зовнішнього корпусу (рис. 2).Ущільнення виникає внаслідок фрикційного контакту між «губою» та валом, і це часто посилюється пружиною.Гумові ущільнення поширені в гідравлічній промисловості, їх можна знайти на насосах, гідравлічних двигунах і приводах.Вони часто забезпечують допоміжне, резервне ущільнення для інших систем ущільнень, таких як механічні ущільнення Манжетні ущільнення, як правило, обмежені низьким тиском і також погані для тонких рідин, що не змащують.Кілька систем манжетних ущільнень успішно застосовувалися проти різних в’язких неабразивних рідин.Манжети не підходять для використання з будь-якими абразивними рідинами або рідинами, що містять тверді речовини, оскільки вони чутливі до зносу, і будь-яке незначне пошкодження може призвести до поломки.
Механічні ущільнення
Механічні ущільнення по суті складаються з однієї або кількох пар оптично плоских, добре полірованих поверхонь, одна з яких нерухома в корпусі, а друга обертається, з’єднана з приводним валом (рис. 3).Обличчя потребують змащування або самою рідиною, що перекачується, або бар’єрною рідиною.По суті, поверхні ущільнення стикаються лише тоді, коли насос не працює.Під час використання мастильна рідина створює тонку гідродинамічну плівку між протилежними поверхнями ущільнення, зменшуючи знос і сприяючи розсіюванню тепла.
Механічні ущільнення можуть витримувати широкий діапазон рідин, в’язкості, тиску та температури.Однак механічне ущільнення не можна використовувати насухо.Ключова перевага систем механічних ущільнень полягає в тому, що приводний вал і корпус не є частиною механізму ущільнення (як у випадку сальникових і манжетних ущільнень) і тому не піддаються зношенню.
Подвійні ущільнення
У подвійних ущільненнях використовуються два механічні ущільнення, розташовані спиною один до одного (Малюнок 4).Простір усередині двох наборів поверхонь ущільнення може мати гідравлічний тиск за допомогою бар’єрної рідини, щоб плівка на поверхнях ущільнення, необхідна для змащування, була бар’єрною рідиною, а не середовищем, яке перекачується.Бар'єрна рідина також повинна бути сумісною з середовищем, що перекачується.Подвійні ущільнення є складнішими в експлуатації через необхідність створення тиску, і зазвичай вони використовуються лише тоді, коли необхідно захистити персонал, зовнішні компоненти та навколишнє середовище від небезпечних, токсичних або легкозаймистих рідин.
Тандемні ущільнення
Тандемні ущільнення схожі на подвійні ущільнення, але два комплекти механічних ущільнень спрямовані в одному напрямку, а не спиною до спини.Лише ущільнення з боку продукту обертається в рідині, що перекачується, але просочування поверхонь ущільнення зрештою забруднює бар’єрне мастило.Це має наслідки для атмосферного бічного ущільнення та навколишнього середовища.
Картриджні ущільнення
Картриджне ущільнення — це попередньо зібраний пакет компонентів механічного ущільнення.Конструкція картриджа усуває проблеми зі встановленням, такі як необхідність вимірювання та налаштування стиснення пружини.Поверхні ущільнень також захищені від пошкоджень під час встановлення.За конструкцією картриджне ущільнення може мати одинарну, подвійну або тандемну конфігурацію, що міститься в сальнику та вбудовано у втулку.
Газобар'єрні ущільнення.
Це картриджні подвійні сідла з поверхнями, призначеними для створення тиску з використанням інертного газу як бар’єру, що замінює традиційну мастильну рідину.Поверхні ущільнення можуть бути відокремлені або утримуватися у вільному контакті під час роботи шляхом регулювання тиску газу.Невелика кількість газу може потрапити в продукт і в атмосферу.
Резюме
Ущільнення валу запобігають витоку рідини з обертового або зворотно-поступального вала насоса.Часто доступно декілька варіантів ущільнення: сальники, манжети та різні типи механічних ущільнень – одинарні, подвійні та тандемні, включаючи картриджні ущільнення.
Час публікації: 18 травня 2023 р