Торцевое уплотнение представляет собой узел, используемый для герметизации в тех частях насоса, где через крышку проходит вал. Достаточная плотность формируется сильным прижатием по поверхностям двух элементов – крутящегося и неподвижного. Детали должны иметь высокую точность, она достигается при помощи притирки и шлифовки.
Торцевые уплотнения для насосов сухого типа предотвращают попадание жидкости в окружающее пространство, а в погружных не пропускают в двигатель воду, позволяя избежать возникновения короткого замыкания. Для увеличения точности на одном валу располагается два уплотнения с использованием диэлектрика (масла либо охлаждающей массы).
Герметичный узел может быть сбалансированным, иметь картриджную или разборную конструкцию. Давление жидкости, ее тип и температура оказывают влияние на используемые твердые или мягкие материалы. Обширное распространение приобрел оксид алюминия, графит с пропиткой, карбид. В качестве вторичного уплотнения возможно применение резины.
Как продлить срок службы
Стоит отметить, что такие элементы подвержены быстрому износу и отличаются чувствительностью к окружающей среде, но несмотря на это, являются самыми точными. Большая часть сложностей в работе насосов связана с поломкой названного устройства. Срок эксплуатации уменьшается из-за многих причин, к примеру, из-за воздействия абразивных частиц или повышенных температур. Также на него оказывает влияние неправильное использование. Чтобы торцевое уплотнение служило дольше, важно подобрать состав, соответствующий поставленным задачам.
Эмульсии и масла не подходят для резины, так как она не отличается устойчивостью к продуктам нефтепереработки. В данном случае используется витон для уплотнения. Сухой ход, способствующий перегреву, может привести к поломке устройства. Требуется систематический спуск воздуха через установленные выходы насоса.
Особое значение имеет грамотная настройка автоматики. Также существует вероятность залипания, при котором склеиваются плоскости после простоя либо резина припаивается к валу. Для предотвращения слипания необходимо иногда прокручивать вал.
Двойное уплотнение
Тип, материал и конструкция уплотнения зависят от условий, в которых происходят работы и особенностей перекачиваемых жидкостей. Одинарное уплотнение используется для жидкостей, не являющихся взрыво- и пожароопасными, а также для взрывоопасных веществ категорий Т1, Т2 и Т3.
Двойное уплотнение используется для жидкостей, для которых не подойдет одинарное. Это опасные для окружающей среды составы, токсичные, едкие или абразивные вещества. Стоит отметить, что при сложных условиях работы такая конструкция служит в пять раз дольше по сравнению с другими. Помимо этого, ее внутренняя металлическая часть отличается стойкостью к влиянию окружающей среды, а термореактивные, вязкие массы быстро герметизируются без дополнительных затрат.
В соответствии с ГОСТ Р 52743-2007, двойное торцевое уплотнение используется для взрывоопасных жидкостей категории Т4. Нормы выбросов при повреждении, период использования и стоимость двойного уплотнения позволяют совершить окончательный выбор.
Среди общих требований к торцевым уплотнениям стоит отметить совместимость с посадочными и габаритными размерами насосов. Общее строение должно предусматривать прежний режим работы при малом давлении массы в бачке в сравнении с уплотняемой средой. Применение двойного уплотнения исключает вероятность протечки. Материал для корпусных элементов должен полностью соответствовать технологическим характеристикам переносимых жидкостей.
Газовый барьер
Имеет сходство с картриджем двойного уплотнения, при этом в роли охлаждения и смазочного материала применяется инертный газ, а также вместо промывки водяной струей или охлаждающих жидкостей. Разрабатывалась такая система ввиду того, что некоторые барьерные составы, используемые ранее, не могут применяться из-за несоответствия обновленным нормам выбросов.
Уплотнения в роли газового барьера используют безвредный воздух или азот, позволяющий предотвратить попадание веществ в окружающую среду и соответствовать установленным нормам выбросов. В ситуациях, требующих увеличенной надежности, или при транспортировке опасных или токсичных составов должны применяться конструкции с газовым двойным барьером.
Кстати, средняя цена (торцевое уплотнение с газовым барьером) - примерно 2 тысячи рублей.
Тандем
Нормы охраны окружающей среды и здравоохранения регламентируют использование тандема для перекачки таких веществ, как углеводороды, окись углерода, винилхлориды и обширного перечня других канцерогенных или летучих составов.
Такое устройство позволяет предотвратить обледенение углеводородов легкого типа и жидкостей, которые характеризуются снижением температуры ниже точки замерзания воды. Пропанол и метанол являются типичными примерами составов, имеющих буферные характеристики. Также тандем увеличивает степень надежности. При поломке обычной конструкции внешняя составляющая перенимает на себя задачи технического обслуживания.
Без сталкивателя
Для поддержки контакта плоскостей уплотнения нежелательно передвижение конструкции по втулке или валу. Среди главных достоинств стоит выделить работоспособность при широком температурном диапазоне и отсутствие необходимости в применении дополнительного уплотнения.
Негативным моментом является модернизация поперечных сечений при использовании в тяжелых условиях эксплуатации.
Сталкиватель
Для обеспечения контактов поверхностей узлов требуется подключить вторичное торцевое уплотнение, перемещаемое вдоль оси втулки или вала. Благодаря такому свойству компенсируются повреждения на передней плоскости устройства. К его достоинствам относится достаточно невысокая стоимость и обширный диапазон толкателей, представленный в магазинах в различных конфигурациях и размерах. Но нужно отметить, что он может привести к коррозионному повреждению втулки и перемещению вторичного уплотнения.
Сбалансированные устройства
В балансировку уплотнения входит простая трансформация конструкции, уменьшающая гидравлическую силу, которая закрывает торцевое уплотнение вала. Сбалансированные узлы отличаются выделением меньшего количества тепла, малой нагрузкой уплотнительных плоскостей и увеличенной степенью давления. Благодаря этому они становятся оптимальным вариантом для переноса составов с высоким давлением паров и смазывающей недостаточной способностью.
Несбалансированные элементы
Они имеют большую стабильность при изменении кавитации и соосности, при малом количестве утечек и невысокой стоимости. Достаточно низкая ступень давления является недостатком таких конструкций. При превышении установленной границы давления равнодействующего усиления, воздействующего на уплотнительные части, выдавливается находящаяся между поверхностями пленка, и работа приобретает сухой ход.
Стандартные
В качестве примера можно привести Grundfos - торцевые уплотнения, требующие монтажа и выравнивания на втулке или валу. Несмотря на простой метод установки устройства, в настоящее время находится в приоритете уменьшение затрат на техническое обслуживание, что приводит к большему распространению картридж-конструкций.
Внутреннее одинарное
Торцевое уплотнение Wilo данного типа является наиболее популярным. Есть возможность легкого изменения для формирования буферной системы промывания, сбалансирования для перенесения повышенного давления окружающей среды. Рекомендуется к использованию для агрессивных и неагрессивных жидкостей со смазывающими достаточными характеристиками.
Картридж
К данной категории относятся торцевые уплотнения для насосов, устанавливаемые на втулку, в том числе на втулку вала и крышку сальника, имеющую плотное прилегание к валу. Заключается их главное преимущество в том, что нет необходимости использования для их монтажа присоединительных элементов. За счет таких конструкций снижается вероятность появления ошибок во время монтажа и уменьшаются эксплуатационные расходы.
Внешнее одинарное
Такое торцевое уплотнение становится бюджетной альтернативной заменой дорогостоящим металлам, которые нужны для придания стойкости к коррозии внутренним уплотнениям, при условии наличия высоких смазывающих характеристик у агрессивной жидкости. Правда, стоит отметить среди недостатков подверженность гидравлическому давлению и влиянию ударов, из-за чего уплотнения данного типа обладают малыми пределами давления.
