Торцеві ущільнення в насосах – теорія роботи, типи, конструкції, технології.

Торцеве ущільнення – це пристрій, який утворює обертове ущільнення між рухомою та нерухомою частинами. Воно було розроблено для усунення недоліків сальникового набивання. Витік може бути знижений до рівня дотримання екологічних стандартів державних регулюючих органів та витрати на технічне обслуговування та ремонт також можуть бути знижені.

Переваги торцевого ущільнення в порівнянні зі звичайним набиванням сальнику:

1. Відсутність або обмежений витік рідини, що перекачується.
2. Зменшення тертя та втрати потужності насоса.
3. Зменшення зносу валу та втулки.
4. Скорочення витрат на обслуговування.
5. Можливість використання при більш високих тисках та агресивніших середовищах.
6. Широка різноманітність конструкцій дозволяє використовувати торцеві ущільнення майже у всіх насосах.

Основи торцевого ущільнення

Всі торцеві ущільнення складаються з трьох основних базових наборів частин, як показано на малюнку 1.

1. Набір первинного герметизуючого ущільнення: один обертовий і один стаціонарний, представлений на малюнку 1 як кільце ущільнювача і запресована деталь (прокладка).
2. Набір вторинного ущільнення, відомий як сальникове набивання валу та запресовані деталі (прокладки) таких як кільця ущільнювачів, клини та V-подібні кільця.
3. Герметизуючі торцеві ущільнення, включаючи кільця ущільнювачів сальника, манжети, компресійні кільця, шпильки, пружини та гофровані трубки.

Як працює торцеве ущільнення.

Первинне герметизуюче ущільнення досягається за допомогою двох дуже плоских полірованих поверхонь, які створюють складний шлях, перпендикулярний до шляху витоку (перешкоджають витоку). Контакти, що труться між цими двома плоскими поверхнями зводить витік до мінімуму. Як і у всіх ущільненнях одна поверхня встановлена нерухомо в корпусі, а інша зафіксована і обертається разом з валом. Одна з поверхонь, як правило, виконана із зносостійкого матеріалу, таких як вугільний графіт. Інша, як правило, відносно стійкого матеріалу твердого матеріалу як карбід кремнію. Різнорідні матеріали, як правило, використовують для стаціонарних прокладок і кільцевих ущільнювачів, що обертаються, щоб запобігти прилипання цих двох поверхонь. М'яка сторона зазвичай має менш сполучені поверхні і зазвичай називається кромка, що стирається.

Існують чотири основні точки ущільнення в торці торцевого ущільнення (рисунок 2). Первинне ущільнення - це торцева поверхня ущільнення, точка А. Шлях витоку в точку блокується або ущільнювальними кільцями, V-подібним кільцем, або клином. Шляхи витоків у точки С та Д блокуються прокладками або кільцями ущільнювачів.

Поверхні у типових торцевих ущільненнях змащуються граничним шаром газу або рідини. При розробці ущільнень з бажаними параметрами протікання, ресурсом ущільнення, енергоспоживанням проектувальник повинен врахувати, як поверхні змащуватимуться і принцип їх змащування.

Для вибору найкращої конструкції ущільнення необхідно мати якомога більше інформації про робочі умови та середовище, що перекачується. Повна інформація про продукт та навколишнє середовище дозволяє вибрати найкраще ущільнення для цього застосування.

Типи торцевих ущільнень

Торцеві ущільнення можна розділити на кілька типів та конструкцій: