Какво е ауплътнение на вала на помпата?
Уплътненията на вала предотвратяват изтичането на течност от въртящ се или възвратно-постъпателен вал. Това е важно за всички помпи и в случай на центробежни помпи ще бъдат налични няколко опции за уплътняване: набивки, маншетни уплътнения и всички видове механични уплътнения – единични, двойни и тандемни, включително патронни уплътнения. Ротационни обемни помпи, като зъбни помпи и лопаткови помпи, се предлагат с уплътнение, устна и механично уплътнение. Буталните помпи създават различни проблеми с уплътняването и обикновено разчитат на уплътнения или набивки. Някои конструкции, като помпи с магнитно задвижване, диафрагмени помпи или перисталтични помпи, не изискват уплътнения на вала. Тези така наречени помпи без уплътнения включват стационарни уплътнения за предотвратяване на изтичане на течност.
Какви са основните видове уплътнения на вала на помпата?
Опаковка
Уплътнението (известно също като уплътнение на вала или уплътнение на салника) се състои от мек материал, който често е сплетен или оформен в пръстени. Това се притиска в камера около задвижващия вал, наречена салникова кутия, за да се създаде уплътнение (Фигура 1). Обикновено компресията се прилага аксиално към уплътнението, но може да се прилага и радиално от хидравлична среда.
Традиционно опаковката е била направена от кожа, въже или лен, но сега обикновено се състои от инертни материали като експандиран PTFE, компресиран графит и гранулирани еластомери. Опаковката е икономична и обикновено се използва за гъсти, трудни за запечатване течности като смоли, катран или лепила. Това обаче е лош метод за уплътняване на тънки течности, особено при по-високо налягане. Опаковката рядко се поврежда катастрофално и може да бъде заменена бързо по време на планирани спирания.
Уплътненията на опаковките изискват смазване, за да се избегне натрупването на топлина от триене. Това обикновено се осигурява от самата изпомпвана течност, която има тенденция да изтича леко през опаковъчния материал. Това може да бъде разхвърляно и в случай на корозивни, запалими или токсични течности често е неприемливо. В тези случаи може да се приложи безопасна външна смазка. Опаковката не е подходяща за уплътняване на помпи, използвани за течности, съдържащи абразивни частици. Твърдите частици могат да се вградят в опаковъчния материал и след това да повредят вала на помпата или стената на салника.
Устни уплътнения
Уплътнителните уплътнения, известни също като радиални уплътнения на вал, са просто кръгли еластомерни елементи, които се държат на място срещу задвижващия вал от твърд външен корпус (Фигура 2). Уплътнението възниква от фрикционния контакт между „устната“ и вала и това често се подсилва от пружина. Уплътненията са често срещани в цялата хидравлична индустрия и могат да бъдат намерени на помпи, хидравлични двигатели и задвижващи механизми. Те често осигуряват вторично, резервно уплътнение за други уплътнителни системи като механични уплътнения Устните уплътнения обикновено са ограничени до ниско налягане и също така са лоши за тънки, несмазващи течности. Множество уплътнителни системи са приложени успешно срещу различни вискозни, неабразивни течности. Уплътненията не са подходящи за използване с абразивни течности или течности, съдържащи твърди частици, тъй като са податливи на износване и всяка лека повреда може да доведе до повреда.
Механични уплътнения
Механичните уплътнения по същество се състоят от една или повече двойки оптически плоски, силно полирани повърхности, една неподвижна в корпуса и една въртяща се, свързана към задвижващия вал (Фигура 3). Лицата изискват смазване или от самата изпомпвана течност, или от бариерна течност. На практика повърхностите на уплътнението са в контакт само когато помпата е в покой. По време на употреба смазващата течност осигурява тънък хидродинамичен филм между противоположните повърхности на уплътнението, намалявайки износването и подпомагайки разсейването на топлината.
Механичните уплътнения могат да се справят с широк диапазон от течности, вискозитети, налягания и температури. Механичното уплътнение обаче не трябва да се оставя на сухо. Ключово предимство на системите с механично уплътнение е, че задвижващият вал и корпусът не са част от уплътнителния механизъм (какъвто е случаят с уплътнителните уплътнения и уплътненията) и следователно не са обект на износване.
Двойни уплътнения
Двойните уплътнения използват две механични уплътнения, разположени гръб един до друг (Фигура 4). Вътрешното пространство на двата комплекта уплътнителни повърхности може да бъде хидравлично херметизирано с бариерна течност, така че филмът върху уплътнителните повърхности, необходим за смазване, да бъде бариерната течност, а не средата, която се изпомпва. Бариерната течност също трябва да е съвместима с изпомпваната среда. Двойните уплътнения са по-сложни за работа поради необходимостта от херметизиране и обикновено се използват само когато е необходимо да се защитят персоналът, външните компоненти и околната среда от опасни, токсични или запалими течности.
Тандемни уплътнения
Тандемните уплътнения са подобни на двойните уплътнения, но двата комплекта механични уплътнения са обърнати в една и съща посока, а не гръб до гръб. Само уплътнението от страната на продукта се върти в изпомпвания флуид, но просмукването през повърхностите на уплътнението в крайна сметка замърсява преградния лубрикант. Това има последствия за атмосферното странично уплътнение и околната среда.
Патронни уплътнения
Патронното уплътнение е предварително сглобен пакет от компоненти на механичното уплътнение. Конструкцията на патрона елиминира проблеми с монтажа, като например необходимостта от измерване и настройка на компресията на пружината. Уплътнителните повърхности също са защитени от повреда по време на монтажа. В дизайна патронното уплътнение може да бъде единична, двойна или тандемна конфигурация, съдържаща се в уплътнение и вградена върху втулка.
Газови бариерни уплътнения.
Това са двойни седалки в стил касета с лица, проектирани да бъдат под налягане с помощта на инертен газ като бариера, замествайки традиционната смазочна течност. Повърхностите на уплътнението могат да бъдат отделени или държани в хлабав контакт по време на работа чрез регулиране на налягането на газа. Малко количество газ може да излезе в продукта и атмосферата.
Резюме
Уплътненията на вала предотвратяват изтичането на течност от въртящия се или възвратно-постъпателния вал на помпата. Често се предлагат няколко опции за уплътняване: набивки, маншонни уплътнения и различни видове механични уплътнения – единични, двойни и тандемни, включително патронни уплътнения.
Време на публикуване: 18 май 2023 г