Торцеве ущільнення. Подвійне торцеве ущільнення: ГОСТ

Торцеве ущільнення являє собою вузол, використовується для герметизації в тих частинах насоса, де через кришку проходить вал. Достатня щільність формується сильним притисненням по поверхнях двох елементів – крутиться і нерухомого. Деталі повинні мати високу точність, вона досягається за допомогою притирання і шліфування. Торцеві ущільнення для насосів сухого типу запобігають потраплянню рідини в навколишній простір, а в заглибних не пропускають в двигун воду, дозволяючи уникнути виникнення короткого замикання. Для збільшення точності на одному валу розташовується два ущільнення з використанням діелектрика (масла або охолоджуючої маси).


Герметичний вузол може бути збалансованим, мати картриджну або розбірну конструкцію. Тиск рідини, її тип і температура впливають на використовувані тверді або м'які матеріали. Широке поширення набув оксид алюмінію, графіт з просоченням, карбід. В якості вторинного ущільнення можливе застосування гуми.

Як продовжити термін служби

Варто зазначити, що такі елементи схильні до швидкого зносу і відрізняються чутливістю до навколишнього середовища, але незважаючи на це, є самими точними. Велика частина труднощів у роботі насосів пов'язана з поломкою названого пристрої. Термін експлуатації зменшується із-за багатьох причин, наприклад, з-за впливу абразивних частинок або підвищених температур. Також на нього впливає неправильне використання. Щоб торцеве ущільнення служило довше, важливо підібрати склад, що відповідає поставленим завданням.


Емульсії та масла не підходять для гуми, так як вона не відрізняється стійкістю до продуктів нафтопереробки. В даному випадку використовується вітон для ущільнення. Сухий хід, сприяє перегріву, може привести до поломки пристрою. Потрібен систематичний спуск повітря через встановлені виходи насоса. Особливе значення має грамотне налаштування автоматики. Також існує ймовірність залипання, при якому склеюються площині після простою або гума припаюється до валу. Для запобігання злипання іноді необхідно прокручувати вал.

Подвійне ущільнення

Тип, матеріал і конструкція ущільнення залежать від умов, в яких відбуваються роботи і особливостей перекачуваних рідин. Одинарне ущільнення використовується для рідин, що не є вибухо - і пожежонебезпечними, а також для вибухонебезпечних речовин категорій Т1 Т2 і Т3. Подвійне ущільнення використовується для рідин, для яких не підійде одинарне. Це небезпечні для навколишнього середовища сполуки, токсичні, їдкі або абразивні речовини. Варто відзначити, що при складних умовах роботи така конструкція служить в п'ять разів довше порівняно з іншими. Крім цього, її внутрішня металева частина відрізняється стійкістю до впливу навколишнього середовища, а термореактивні, в'язкі маси швидко герметизуються без додаткових витрат. Відповідно до ГОСТ Р 52743-2007 подвійне торцеве ущільнення використовується для вибухонебезпечних рідин категорії Т4. Норми викидів при пошкодженні, період використання та вартість подвійного ущільнення дозволяють зробити остаточний вибір.
Серед загальних вимог до торцевих ущільнень варто відзначити сумісність з посадочними і габаритними розмірами насосів. Загальна будова має передбачати колишній режим роботи при малому тиску маси в бачку в порівнянні з ущільнюваного середовищем. Застосування подвійного ущільнення виключає ймовірність протікання. Матеріал для корпусних елементів повинен повністю відповідати технологічним характеристикам переносимих рідин.

Газовий бар'єр

Має схожість з картриджем подвійного ущільнення, при цьому в ролі охолодження і мастильного матеріалу застосовується інертний газ, а також замість промивання водяній струменем або охолоджувальних рідин. Розроблялася така система зважаючи на те, що деякі бар'єрні склади, використовувані раніше, не можуть застосовуватися через невідповідність оновленим нормам викидів. Ущільнення в ролі газового бар'єру використовують нешкідливий повітря або азот, що дозволяє запобігти попаданню речовин в навколишнє середовище і відповідати встановленим нормам викидів. У ситуаціях, що потребують збільшеної надійності, або при транспортуванні небезпечних чи токсичних складів повинні застосовуватися конструкції з газовим подвійним бар'єром. До речі, середня ціна (торцеве ущільнення з газовим бар'єром) - приблизно 2 тисячі рублів.

Тандем

Норми охорони навколишнього середовища та охорони здоров'я регламентують використання тандему для перекачування таких речовин, як вуглеводні, окисел вуглецю, винилхлориди і обширного переліку інших канцерогенних або летких сполук. Такий пристрій дозволяє запобігти обмерзання вуглеводнів легкого типу і рідин, які характеризуються зниженням температури нижче точки замерзання води. Пропанол і метанол є типовими прикладами складів, що мають буферні характеристики. Також тандем збільшує ступінь надійності. При поломці звичайної конструкції зовнішня складова переймає на себе завдання технічного обслуговування.

Без сталкивателя

Для підтримки контакту площин ущільнення небажано пересування конструкції по втулці або валу. Серед головних достоїнств варто виділити працездатність при широкому температурному діапазоні і відсутність необхідності в застосуванні додаткового ущільнення.
Негативним моментом є модернізація поперечних перерізів при використанні в тяжких умовах експлуатації.

Сталкиватель

Для забезпечення контактів поверхонь вузлів потрібно підключити вторинне торцеве ущільнення, що переміщується вздовж осі втулки або вала. Завдяки такій властивості компенсуються пошкодження на передній площині пристрою. До його переваг належить досить невисока вартість і великий діапазон штовхачів, представлений у магазинах в різних конфігураціях і розмірах. Але потрібно відзначити, що він може призвести до корозійного пошкодження втулки і переміщення вторинного ущільнення.

Збалансовані пристрої

У балансування ущільнення входить проста трансформація конструкції, яка зменшує гідравлічну силу, яка закриває торцеве ущільнення валу. Збалансовані вузли відрізняються виділенням меншої кількості тепла, малої навантаженням ущільнювальних площин і збільшеною ступенем тиску. Завдяки цьому вони стають оптимальним варіантом для перенесення складів з високим тиском парів і змазує недостатньою спроможністю.

Незбалансовані елементи

Вони мають більшу стабільність при зміні кавітації і співвісності, при малій кількості витоків і невисокої вартості. Досить низька ступінь тиску є недоліком таких конструкцій. При перевищенні встановленої межі тиску равнодействующего посилення, що впливає на ущільнювальні частини, видавлюється знаходиться між поверхнями плівка, і робота набуває сухий хід.

Стандартні

В якості прикладу можна навести Grundfos - торцеві ущільнення, що потребують монтажу і вирівнювання на втулці або валу. Незважаючи на простий метод встановлення пристрою, в даний час знаходиться в пріоритеті зменшення витрат на технічне обслуговування, що призводить до більшого поширення картридж-конструкцій.

Внутрішнє одинарне

Торцеве ущільнення Wilo даного типу є найбільш популярним. Є можливість легкої зміни для формування буферної системи промивання, збалансування для перенесення підвищеного тиску навколишнього середовища. Рекомендується до використання для агресивних і неагресивних рідин з змащувальні достатніми характеристиками.

Картридж

До даної категорії відносяться торцеві ущільнення для насосів, що встановлюються на втулку, в тому числі на втулку вала і кришку сальника, має щільне прилягання до валу. Полягає їх головна перевага в тому, що немає необхідності використання для їх монтажу приєднувальних елементів. За рахунок таких конструкцій знижується ймовірність появи помилок під час монтажу і зменшуються експлуатаційні витрати.

Зовнішнє одинарне

Таке торцеве ущільнення стає бюджетної альтернативною заміною дорогих металів, які потрібні для додання стійкості до корозії внутрішнім ущільнень, за умови наявності високих змащувальних характеристик у агресивної рідини. Правда, варто відзначити серед недоліків схильність гідравлічному тиску і впливу ударів, з-за чого ущільнення даного типу володіють малими межами тиску.