Механическое торцевое уплотнение — обязательный элемент конструкции современных высокоскоростных насосных систем. Оно герметизирует место вхождения вращающегося вала привода в корпус рабочей камеры, предотвращает утечку перекачиваемой жидкости и повышает эффективность работы оборудования.
Особенности исполнения этого узла предусматривают длительное противодействие силе трения, возникающей при плотном контакте вращающихся и неподвижных элементов. Однако эксплуатационный ресурс торцевых уплотнений не безграничен: они относятся к расходным деталям агрегатов и по мере износа подлежат замене.
Запасные части не являются дефицитом — их можно приобрести как в торговой сети, так и в интернете. Но ожидаемый результат даёт только использование оригинальных торцевых уплотнений или запатентованных аналогов, рекомендованных изготовителями насосов и распространяемых через официальные дилерские сети производителей.
Продаваемые в России торцевые уплотнения отечественного и зарубежного производства должны иметь гигиенические сертификаты и допуски Ростехнадзора на применение на территории страны.
Устройство и принцип работы торцевого уплотнения
До недавнего времени для герметизации места вхождения вала привода в корпус насоса использовались сальниковые набивки и резиновые манжеты. Их основной недостаток — быстрая потеря функциональности и необходимость частой замены с остановкой насосов на внеплановое обслуживание.
Сегодня на смену сальникам и манжетам пришли механические торцевые уплотнения, во много раз превосходящие своих предшественников по уплотняющей способности и сроку службы. Это самодостаточные устройства заводского изготовления, готовые к непосредственной установке на предназначенное для них место.
Принцип работы торцевых уплотнений основан на взаимодействии поверхностей подвижного и неподвижного колец пары трения. Плотность контакта обеспечивает прижимная пружина. Зазор между кольцами не препятствует вращению вала и одновременно не допускает утечку рабочей среды, которая служит первичным уплотнителем и смазкой.
В некоторых типах уплотнений для максимальной герметичности и смазки зоны контакта колец трения используется специальная затворная, или барьерная, жидкость.
В конструкцию механического торцевого уплотнения входят:
- Металлический корпус.
- Пара трения.
- Прижимная пружина.
- Вторичное уплотнение: сильфон, прокладки, кольца и другие детали, усиливающие уплотняющий эффект.
Эффективность работы механических торцевых уплотнений во многом обеспечивается материалами изготовления составных частей. Кольца пары трения выполняют из керамики, графита, карбида кремния и вольфрама; для вторичного уплотнения используют модифицированную резину, синтетические эластомеры и металл.
Для изготовления пружины и деталей корпуса применяется нержавеющая сталь марки 316, легированная хромом, никелем и молибденом.
Причины снижения эффективности работы насосов и способы её повышения
Современные высокоскоростные насосы рассчитаны на длительно-непрерывную работу с параметрами, обусловленными их конструкцией и назначением. Они надёжны и безопасны, а при соблюдении условий эксплуатации эффективность их работы зависит от качества, правильности выбора и монтажа торцевого уплотнения.
Факторы, способные сократить эксплуатационный ресурс уплотнителя и вызвать утечку жидкости:
- Вибрация, кавитация, превышение скорости вращения вала и несоответствие параметров рабочей среды рекомендованным значениям температуры, давления, вязкости и химической активности.
- Загрязнение элементов торцевого уплотнения и избыточная шероховатость поверхностей колец трения.
- Использование неоригинального уплотнения или модели, не соответствующей условиям эксплуатации насоса.
Снижение эффективности работы насоса, выражающееся утечкой рабочей среды, служит поводом для срочного выявления и устранения причин. С наибольшей вероятностью они заключаются в неправильном выборе или установке торцевого уплотнения.
При невозможности изменить условия эксплуатации перекачивающего оборудования имеет смысл заменить имеющийся уплотнитель на более мощный и эффективный аналог из ассортимента компании John Crane.
В предложение производителя входят следующие типы уплотнений:
- Одинарные — с одной парой трения и прижимной пружиной.
- Двойные — состоящие из двух уплотнительных элементов, соединённых по схемам «тандем», «лицом к лицу» или «спина к спине».
- Картриджные — неразборные блоки с заводскими настройками.
- Сильфонные — с гофрой из синтетических эластомеров, резины или металла.
- Сбалансированные, или уравновешенные, — создающие минимальное внутреннее давление на элементы собственной конструкции.
- Мультипружинные — с несколькими прижимными пружинами.
Таким образом, проблемы снижения эффективности насосных систем в абсолютном большинстве случаев можно решить правильным выбором и профессиональной установкой торцевых уплотнений. При этом следует строго придерживаться инструкций по эксплуатации используемого перекачивающего оборудования и рекомендаций его производителей по совместимости агрегатов с определёнными типами уплотнителей.
Чтобы избежать ошибок, воспользуйтесь рекомендациями профессионалов. Квалифицированные консультации по вопросам выбора механических торцевых уплотнений для насосов всех типов с учётом особенностей их эксплуатации предоставят специалисты службы менеджмента компании «Насосы и уплотнения». Каналы для связи указаны на странице «Контакты» данного сайта.
