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.

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

1. не вращающееся кольцо устанавливается на корпусе;
2. движущееся кольцо располагается на вале и с точностью повторяет его ход;
3. вращения кольца вокруг оси вала регулируются прижимными пружинами или мембранами;
4. 2-мя отшлифованными кольчатыми поверхностями создается преграда для утечки жидкости в насосе;
5. 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.