Вибір матеріалів механічних ущільнень для погружних насосів

Більшість механічних ущільнень BTS Engineering для насосів Flygt, WILO Emu, Dreno, Zenit, Hydro-Vacuum FZ, GRUNDFOS S (та для інших погружних насосів) доступно у багатьох варіантах виконання. Спробуємо розібратись у найбільш поширених типах матеріалів для ущільнень дренажних насосів.

Корозійностійкий цементований карбід (WCCR)

• Щільність (г/см3) 14;
• Твердість (HV3) 1300;
• Жорсткість (ГПа) 600;
• Міцність на вигин (МПа) 2600;
• Коефіцієнт теплопровідності (Вт/мК) 100;
• pH-межі (pH) 3-14.

Сплав WCCR поєднує в собі антифрикційні властивості карбіду вольфраму, зв'язаного кобальтом (WCCo), і корозійну стійкість WCCR.

Переваги:

• висока міцність, жорсткість і в'язкість (чудові антифрикційні властивості, що забезпечують продуктивність при роботі з високим торцевим навантаженням).
• хороша теплопровідність (відведення надлишкового тепла від пар тертя і перешкоджання випаровуванню мастильної плівки на поверхні ущільнення).

Недоліки: WCCR є найкращим матеріалом для більшості середовищ, за винятком концентрованих кислот і середовищ з високим вмістом хлоридів. Залежно від матеріалу навколишніх деталей при використанні у морській воді WCCR може зазнавати впливу гальванічної корозії.

Карбід кремнію (RBSiC)

• Щільність (г/см3) 3.1;
• Твердість (HV3) 2700;
• Жорсткість (ГПа) 420;
• Міцність на вигин (МПа) 390;
• Коефіцієнт теплопровідності (Вт/мК) 100;
• pH-межі (pH) 0-10;

Карбід кремнію для механічних ущільнень використовують трьох видів: спечений, трансформований та реакційно зв'язаний (RBSIC). BTS Engineering зазвичай використовує у механічних ущільненнях реакційно зв'язаний карбід кремнію, так як його властивості ковзання, зносостійкості та стабільності розмірів є кращими.

Переваги:

• висока теплопровідність і здатність до самозмащування;
• стійкість до абразивного зносу;
• хороша стійкість до кислотних і хлористих рідин.

Недоліки: низька механічна міцність і погана стійкість до лужних рідин.

В основному через свою крихкість і властивості ковзання карбід кремнію все ще залишається другим вибором після цементованого карбіду в продуктах і в основному використовується, коли корозійні властивості рідини вимагають цього.

Оксид алюмінію (Al203, CER)

• Густина (г/см3) 3.8;
• Твердість (HV3) 1500;
• Жорсткість (ГПа) 360;
• Міцність на вигин (МПа) 300;
• Коефіцієнт теплопровідності (Вт/мК) 25;
• pH-межі (pH) 0-14.

Оксид алюмінію твердий, хімічно інертний і порівняно недорогий. Ці якості зробили його популярним матеріалом для поверхонь механічних ущільнень.

Недоліки: гірші антифрикційні властивості, порівняно з цементованим карбідом і карбідом кремнію, що вимагає роботи при низьких швидкостях і тиску.

Графіт (CAR)

• Густина (г/см3) 2.5;
• Твердість (HV3) 100;
• Жорсткість (ГПа) 20;
• Міцність на вигин (МПа) 80;
• Коефіцієнт теплопровідності (Вт/мК) 20.

Графіт є доволі м’яким матеріалом, що унеможливлює його використання в якості зовнішнього ущільнення. Але для використання у внутрішніх ущільненнях графіт є досить прийнятним матеріалом. Перевагою є відмінні ковзаючі та самозмащувальні властивості, що дозволяє витримувати сухий хід при невеликих швидкостях.

Недоліки:

• погана здатність витримувати безперервну роботу протягом тривалого часу;
• при великих діаметрах кільця ущільнювачів схильні до здуття поверхні після декількох тисяч годин роботи, тому карбон використовується зазвичай в невеликих ущільненнях.

0 = Немає ефекту; 1 = Незначний або помірний ефект; 2 = Сильний ефект. Не рекомендується!