Типы торцевых уплотнений

Типы торцевых уплотнений

В данной статье будут рассмотрены основные виды уплотнений, применяемых в насосном оборудовании. Этому вопросу, зачастую, не придают большого значения, ошибочно полагая, что нет большой разницы какой тип уплотнения использовать в насосе. Но различные их типы в итоге влияют на герметичность насоса при перекачивании различных жидкостей стоимость насоса. Согласитесь, что перекачивать сильно концентрированную соляную кислоту при температуре 90 градусов, воду с большим содержанием песка или, скажем, клей это не одно и тоже. На данные задачи применяются совершенно разные типы уплотнений. Давайте рассмотрим этот вопрос более подробно.

Сальниковая набивка - это самое простое и недорогое уплотнение используемое в насосном оборудовании. Принцип его заключается в том, что на внешней стороне крышки или корпуса в том месте, где через них проходит вал, создаётся сальниковая камера (коробка), в которую укладывается уплотнительный материал — сальниковая набивка.


рисунок 1

В настоящее время применяются специальные шнуры (рис.1) пропитанные различными пропитками в зависимости от типа и температуры перекачиваемой жидкости. При помощи специальных устройств набивка поджимается вдоль оси вала, упираясь в стенки сальниковой камеры и уплотняя набивку. При сжатии набивки в ней создаются усилия, под действием которых она прижимается с одной стороны к стенке сальниковой камеры, а с другой — к цилиндрической поверхности вала. Таким образом, создаётся герметичность и рабочая среда не проникает за пределы корпуса оборудования. В насосах поджатие набивки происходит, как правило, анкерными болтами с гайками (рис.2)


рисунок 2

Уплотнение манжетного типа - это уплотнение принципом работы которого является эластичная манжета, которая установлена в корпусе (или на валу), уплотнитель которой прижат давлением уплотняемой среды или силами упругости материала манжеты или браслетной пружиной к гладкой цилиндрической (или плоской) поверхности вала (или корпуса).

Данные уплотнения мы относим к типу сальниково-манжетных уплотнений. У данных уплотнений есть свои плюсы и минусы в эксплуатации. Основными плюсами использования данных уплотнений является дешевизна и простота обслуживания и замены. Минусами данных уплотнений, прежде всего, является отсутствие герметичности перекачиваемой жидкости. Течь для сальниковой набивки это нормальное явление, так как сама набивка должна находиться в смоченном состоянии. Этим обеспечивается нормальный режим её работы. Если набивка сухая, то она нагревается и преждевременно разрушается. Кроме того, насосы с сальниковым уплотнением не рекомендуется использовать при самовсасывании жидкости, так как через сальник в насос может поступать воздух, что ведёт к отсутствию нужного разряжения в насосе и дальнейшему его перегреву.

Также хочется обозначить основные отличия манжетного и сальникового типа уплотнений. Манжетные уплотнения выполняются из каучуков в отличии от сальниковых уплотнений. Поэтому все недостатки каучуков, можно спроецировать на манжетное уплотнение, а именно: температура перекачиваемой среды у манжетного уплотнения существенно ниже, чем у сальникового. Давление нагнетания у насоса при использовании манжетного уплотнения ниже, чем у насоса с сальниковой набивкой. Износ манжеты, как правило, происходит быстрее и он более выражен, чем у сальника.

Торцевое (механическое) уплотнение - это механизм, который образует вращающееся уплотнение между подвижной и неподвижной частями. Принципом работы являются две очень плоские полированные поверхности, которые создают сложный путь, перпендикулярный пути утечки (препятствуют утечке). Трущийся контакт между этими двумя плоскими поверхностями сводит утечку к минимуму. Как и во всех уплотнениях, одна поверхность установлена неподвижно в корпусе, а другая зафиксирована и вращается вместе с валом.

Торцевые уплотнения применяются там, где утечки жидкости недопустимы или в случаях, где необходимо создавать большое давление нагнетания. Преимуществами торцевых уплотнений перед манжетой или сальником является длительный срок службы данного уплотнения, минимальные утечки жидкости (утечки составляют менее 0,1 см3/ч) или полное отсутствие утечек, как в случае в двойными торцевыми уплотнениями.

Основные типы торцевых уплотнений

Одинарное торцевое уплотнение. Это самое простое уплотнение. Применяется там, где не требуется полная герметичность насоса. Важным моментом является то, что торцевые одинарные торцевые уплотнения существуют внешние и внутренние.

  • Внутренние одинарные торцевые уплотнения используются там, где присутствует повышенное давление нагнетания в насосе.

  • Внешнее торцевое уплотнение используется при повышенной абразивности жидкости, но в случаях повышенного давления (напора) насоса данное уплотнение может потерять свои свойства. Данный факт надо рассматривать в каждом конкретном случае учитывая рекомендации производителя насосного оборудования.

Двойное торцевое уплотнение, состоящее из двух одинарных торцевых уплотнений.

  • «Тандем» (двойное без давления). То есть торцевые уплотнения находятся последовательно друг за другом (рис. 3). Данное уплотнение применяется тогда, когда подвод затворной жидкости к уплотнению невозможен. Данное торцевое уплотнение является абсолютно герметичным, но срок его службы меньше чем у двойного торцевого с затворной жидкостью. Кроме того, данное уплотнение хуже взаимодействует с абразивосодержащими и кристаллизирующимися жидкостями.


    рисунок 3

  • «Спина к спине» (двойное под давлением). В данном уплотнении два торцевых уплотнения расположены друг напротив друга с подводом затворной жидкости задача которой обеспечить закупорку камеры с торцевыми уплотнениями с целью недопустить любую протечку перекачиваемой жидкости (рис.4). Данное торцевое уплотнение является, пожалуй, одним из самых герметичных и абразивостойких из всех которые применяются в современном машиностроении.


    рисунок 4

Таким образом преимущества двойных торцевых уплотнений перед одинарными это: повышенный срок службы (от 2 до 5 раз). Абсолютно герметичная конструкция. Меньший износ уплотнения при работе с жидкостями содержащими абразив.

Инженер компании
ООО "Промышленные насосы"
Сергей Егоров

30 Августа 2017

◄ назад в раздел




Основные типы представленного на сайте насосного оборудования