Торцевые уплотнения для насосов и их функциональное предназначение
Торцевое уплотнение вала насоса – это узловой элемент, устанавливаемый с целью герметизации тех компонентов, через которые проходит вал. Состоит он из 2-х частей – статичной (неподвижной) и вращающейся, которые между собой сильно сжаты. Это возможно лишь благодаря высокоточному подбору деталей и их калибровке.
В помпах, работающих на сухую, уплотнительная муфта не дает воде вытечь из насоса, а в погружных аппаратах – изолирует мотор от растворов, тем самым исключая возможность выхода электросхемы из строя.
Содержание
Устройство торцового уплотнения
Основными его частями выступают:
- крепежный элемент для агрегации муфты на рабочий вал;
- сам уплотнитель;
- 2 детали в виде кольца – стационарное и подвижное;
- штифт между вращающимся кольцом и валом;
- штифт, удерживающий стационарное кольцо от вращения;
- колесный вал;
- пружины, соединяющие кольца друг с другом;
- стенки корпуса насоса.
Принцип работы
- не вращающееся кольцо устанавливается на корпусе;
- движущееся кольцо располагается на вале и с точностью повторяет его ход;
- вращения кольца вокруг оси вала регулируются прижимными пружинами или мембранами;
- 2-мя отшлифованными кольчатыми поверхностями создается преграда для утечки жидкости в насосе;
- усиливается это явление установкой дополнительных уплотнений и фиксирующих их винтов.
Классификация уплотнителей торцового типа
В зависимости от особенностей конструктива они бывают:
- одинарные;
- двойные;
- комбинированные.
По месту локализации в самом насосе:
- с наружным исполнением;
- расположенные в середине помпы.
По качеству и надежности применяемых материалов;
- стандартные;
- специальные, на производство которых идут более износостойкие сплавы.
Величина нагрузки на гидравлику определяет наличие:
- уплотнителей гидравлически нагруженных;
- разгруженного типа.
Особенности одинарного торцового уплотнения
Используется в насосах и помпах, которые перегоняют жидкие среды, утечка которых несет потенциальную опасность для окружающей среды. К их группе относятся кислоты любого происхождения, агрессивные растворители, горячие жидкости и легковоспламеняемые вещества.
Установка таких муфт должна производиться с высокой точностью и предварительной подготовкой вала и корпуса насоса.
Различают:
- внутреннее – встречается чаще всего. По своей стоимости уступает сдвоенным типам и идеально подходит для умеренно смазывающихся растворов;
- внешнее одинарное – устанавливается на поверхности, поэтому подвергается механическим воздействиям и давлению водной среды.
Разновидности двойного уплотнения
В этой группе можно выделить:
- уплотнение двойное под давлением – рационально применять для химически агрессивных сред. Их срок службы в разы превышает одинарные и не зависит от рабочих параметров насоса;
- муфта с двойным давлением инертных газов – чаще всего это нитроген или воздушная смесь, которые не позволяют токсическим реагентам попасть в атмосферу и привести к ее загрязнению;
- вариант тандема – в нем воздушное давление отсутствует. Вместо него в пространство между кольцами закачивается затворный буферный раствор меньшего давления, чем в общем потоке. Даже если герметичность помпы будет нарушена, перегоняемая жидкость пойдет не в окружающую среду, а в затворную систему. Рекомендуется к использованию при перегонке углеводородов, канцерогенных смесей и взрывоопасных жидкостей.
Лишь только полный анализ эксплуатационных характеристик поможет остановиться на правильном варианте уплотнительной муфты. Однако нужно помнить, что одинарные уплотнители всегда уступают двойным в надежности и создают риск негативных выбросов в рабочую среду и биосферу.