Сальниковое уплотнение применяется для предотвращения подсоса атмосферного воздуха внутрь насоса через зазор между валом и корпусом или для предупреждения утечки жидкости через этот зазор. Сальник (рис. 37) состоит из грундбуксы 1, помещенной между корпусом сальника 2 и валом, сальниковой набивки 3, крышки сальника (нажимной буксы) 4 и двух шпилек с гайками. В таком исполнении сальниковое уплотнение размещается с напорной стороны насоса для предупреждения больших утечек жидкости.
Сальниковая набивка приготовляется из специального хлопчатобумажного шнура квадратного сечения, пропитанного техническим жиром с графитом.
Рис. 37. Сальник (в разрезе): 1 — грундбукса; 2 — корпус; 3 — набивка;
4 — крышка; 5 — кольцо; 6 — трубка.
Шнур нарезается отдельными кольцами и укладывается в пространство между корпусом сальника и валом стыками вразбежку. После укладки набивка зажимается крышкой сальника 4 при равномерном затягивании гаек на шпильках.
Вследствие значительного трения в сальнике выделяется много тепла, которое отводится жидкостью, просачивающейся через сальник. Поэтому небольшая утечка через сальник необходима. Натяжение крышки сальника должно быть таким, чтобы через сальник все же просачивались капли жидкости. Перетянутый сальник будет нагреваться. В этом случае нужно отпустить гайки на шпильках.
При длительной работе набивка сальника уплотняется и перестает плотно запирать пространство между валом и корпусом. Поэтому гайки сальника надо периодически подтягивать. Если повторная подтяжка не дает необходимого уплотнения, то набивку необходимо сменить. Набивка сальника сменяется через 200-500 часов работы в зависимости от степени загрязнения жидкости.
Сальники на всасывающей стороне насоса не должны допускать засасывания воздуха внутрь насоса. Поэтому в таких сальниках, кроме вышеперечисленных деталей, имеется еще гидравлический затвор. Он (рис. 37) состоит из кольца 5 двутаврового сечения, помещенного между кольцами набивки. К этому кольцу по трубке 6 из напорной камеры насоса подводится жидкость под давлением. Образующееся жидкостное кольцо в сальнике препятствует проникновению воздуха внутрь насоса. Жидкость из кольца 5 медленно, по каплям вытекает наружу и внутрь насоса; при этом происходит охлаждение сальника.
Основные уплотнения вала насосов
1. Сальниковая набивка (I поколение уплотнений)
Это одно из самых простых и недорогих уплотнений вала, которым пользовались не одно столетие и пользуются до сих пор.
Конструктивно представляет собой шнур 1, который укладывается в канавку корпуса насоса 3 вокруг вала и поджимается каким-либо способом (уплотняется крышкой сальника 2, которая затягивается винтами к корпусу насоса).
Название «сальниковая набивка» сохранилось со времен, когда в качестве уплотнительного шнура служила веревка пропитанная жиром.
В настоящее время, для уплотнения этого типа используются специальные шнуры, изготовленные из различных материалов и пропитанных специальными пропитками, в зависимости от перекачиваемой жидкости и рабочей температуре.
Данные уплотнения могут работать, если набивка постоянно находится в смоченном состоянии, для чего ее затягивают до такого состояния, чтобы при работе насоса через нее капала жидкость. Если затянуть набивку слишком сильно, то это может привести к перегреву сальникового узла и разрушению набивки. В связи с чем, такое уплотнение не может гарантировать полной герметичности.
Применяется одинарная сальниковая набивка и двойная.
Одинарная работает с жидкостями до +95°С, двойная до +140°С и более.
Особенностью эксплуатации двойного сальнака служит необходимость подвода затворной жидкости в камеру между уплотнениями. При этом давление затворной жидкости должно быть на 0,5 атм выше, чем давление в насосной части. На рисунке показано устройство двойного сальникового уплотнения.
— графитовые, на основе армированной фольги сечение от 3мм до 50мм
Такие сальниковые набивки обладают высокой упругостью, хорошей пластичностью при обжатии, имеют низкий коэффициент трения, высокую теплопроводность , исключают коррозионный и механический износ рабочей поверхности.
Применяются для использования в водяных насосах.
— из синтетических волокон сечение от3мм до 50мм
Набивки из синтетических волокон обладают высокой механической прочностью и стойкостью к абразивным средам. Они рекомендуются к применению в нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной промышленности.
Читайте также: Компрессор автономный с датчиком давления roidmi tire pressure monitoring lightning
— фторопластовые (на основе экспандированного фторопласта) сечение от 3мм до 50мм
Фторопластовые набивки стойки к агрессивным средам, практически не имеют холодной текучести, при обжатии очень пластичны. Они рекомендуются к применению в фармацевтической, пищевой, целлюлозно-бумажной, химической промышленности.
Исключение составляют фторсодержащие жидкости.
-фторопластовые графитонаполненые (на основе экспандированного графитонаполненного фторопласта) сечение от 3мм до 50мм
Графитонаполненые сальниковые набивки обладают хорошей химической стойкостью во всех средах, высокой теплопроводностью, низким коэффициентом трения, высокой упругостью и пластичностью, практически не имеют холодной текучести.
Прочность этих набивок достигнута путём вплетения в угловую оплётку армидного волокна (кевлара)- это даёт возможность использовать данные набивки для надёжной герметизации оборудования служащего для перекачки сред содержащих абразивные частицы, песок, а также среды способные к крестализации. Они рекомендуются к применению в фармацевтической, пищевой, химической промышленности и энергетике.
— комбинированные (графит-фторопласт) сечение от 3мм до 50мм
Комбинированые набивки обладают высокой пластичностью, упругостью, имеют низкий коэффициент трения, наиболее долговечны в эксплуатации благодаря угловой оплётке, которая обеспечивает упрочнение набивки, исключая выдавливание материала зазоры сальника.
2. Манжетные уплотнения (II поколение уплотнений)
Эти уплотнения являются альтернативой сальниковой набивки и появились после изобретения резины.
По конструкции представляет эластичную манжету, надетую на вал насоса, уплотнитель которой герметизирует вал за счет установленного пружинного кольца и давления жидкости в корпусе насоса .
Обычно, при установке в насосах, температура перекачиваемой жидкости не превышает +70. 90°С
Изготавливаются из резины различных марок:
— этилен-пропиленового каучука (EPDM) – для пищевой промышленности и щелочных жидкостей,
— нитриловой резины (NBR) – при перекачивании ГСМ,
— фторкаучуковой резины (Viton, FPM) при перекачивании кислотосодержащих жидкостей.
Манжеты могут изготавливаться в 4 исполнениях в соответствии с ГОСТ 8752-79.
Пример обозначения: 1.2-dxD, где 1.2 исполнение манжеты, d – диаметр вала, D – диаметр посадочного места в корпусе насоса.
Различаются:
— по типу манжеты (первая цифра): 1 – без пыльника, 2 с пыльником
— по исполнению манжеты (вторая цифра): 1 – с рабочей кромкой, полученной механической обработкой, 2 – с формованной рабочей кромкой.
Могут устанавливаться как по отдельности, так и последовательно по несколько штук.
3. Торцевые уплотнения (III поколение уплотнений)
Такие уплотнения называют еще механическими. Торцевые уплотнения представляют собой сборочную единицу, состоящую из 2 основных частей: неподвижного элемента (кольцо 6 и уплотнительный элемент 7), который крепится в корпусе насоса и уплотняет место установки, и подвижного, который крепится на валу и герметизирует вал (состоит из резинового сильфона 2, кольца 5 и пружины 4). Между этими элементами находятся 2 кольца из композитных материалов или керамики (поз. 5, 6), которые имеют в месте контакта прецизионные поверхности, по которым и идет уплотнение между подвижным и неподвижным деталями.
На чертеже, для наглядности, показано рабочее колесо насоса (поз. 1) и корпус насоса (поз. 2).
Торцевые уплотнения имеют большой срок службы и практически не дают утечек (утечки составляют менее 0,1 см3/ч).
Различают 3 вида установки торцевых уплотнений:
— одинарное торцевое уплотнение.
Это самая распространенная схема. Применяется, если не требуется полной герметичности и достаточно рабочей температуры до +95…+140°С.
Утечки, хоть и небольшие, но все же существуют в любом уплотнении. Для воды и неагрессивных жидкостей это не принципиально, но если требуется перекачка ядовитых или химически активных жидкостей, то даже утечки менее 0,1 см3/час, могут привети к скапливанию в помещении паров этих жидкостей.
Для того, чтобы этого избежать, используют двойное торцевое уплотнение.
— двойное торцевое уплотнение по схеме «спина к спине»
Такое уплотнение применяется при перекачивании взрывоопасных или ядовитых жидкостей, утечки паров которых не допустимы. Также эта схема применяется при перекачивании жидкостей, которые могут при высыхании «склеить» рабочую пару уплотнения (например, сахарные сиропы и т.п.). Для работы такого узла уплотнения требуется подвод затворной жидкости, давление которой должно быть больше чем в насосе не менее чем на 0,5 атм).
Уплотнения этого типа могут работать до температуры +140…+200°С.
Читайте также: Компрессор масляный fubag b5200b 100 ct4 100 л 3 квт
— двойное торцевое уплотнение по схеме «тендем».
Применяется, когда подвод затворной жидкости к узлу уплотнения извне невозможен. Для работы возможно изготовление автономного бачка с жидкостью для охлаждения узла уплотнения.
Уплотнения этого типа могут работать до температуры +140°С.
Существует много типов торцевых уплотнений. Приводим фото одного из них (серии Т2100). Принцип работы остальных схожий. Отличаются, в основном, материалами сильфона, эластомеров, материалами колец и монтажными размерами.
Сильфон может быть выполнен из металла или из резины различных марок.
Кольца могут быть изготовлены из керамики, карбида кремния, графита.
Срок службы правильно подобранного торцевого уплотнения может быть 5 и более лет. Уплотнения не требуют обслуживания.
Важное дополнение от ремонтного отдела:
Торцевое уплотнение относится к расходным материалам. Продолжительность работы ТУ (Торцевое Уплотнение) зависит от многих факторов.
Нормально работавшее уплотнение может выйти из строя по различным причинам: попадание инородных предметов, сухой ход, перекачка густых, клейких жидкостей с плохим теплоотводом, жидкостей с примесями абразива, жидкостей с температурой и хим. составом не соответствующим параметрам торцевого уплотнения, кристаллизация жидкостей в насосной части, нормальный износ, запуск насоса после простоя со склеившимися частями ТУ.
После складского хранения нового насоса, длительного простоя, промывки, перед очередным запуском рекомендуется провернуть вал от руки за вентилятор электродвигателя. Если ТУ было склеено, оно придет в рабочее состояние без повреждений, в то время как пусковой момент электромотора в большинстве случаев выводит из строя части склеенного ТУ и оно больше не может выполнять своих функций герметизации.
Торцевые уплотнения, независимо от модели и марки производителя, проходят тщательный многократный контроль в заводских условиях, что гарантирует 100% качество и отсутствие брака. В связи с чем данная продукция не подлежит замене по гарантии.
Сальниковые уплотнения насосов
Когда вал вращается в насосе, то жидкость может протекать через него.
Вал вращается двигателем и поддерживается подшипниками снаружи корпуса. Но рабочее колесо, вращаемое двигателем, должно быть погружено в жидкость внутри корпуса, чтобы эту самую жидкость двигать. Это значит, что вал входит в двигатель в двух местах.
Если вы не хотите затопить шахту и разозлить своего начальника смены, то эти отверстия должны быть закрыты так, чтобы вал мог вращаться свободно с минимальным трением. Для этого задания существует два устройства:
Механические уплотнители
Механические уплотнители используют две очень ровные отполированные поверхности, создавая настолько маленький зазор, что даже небольшое количество жидкости не может пройти.
Сальниковая набивка
Сальниковая набивка – довольно таки простая. По сути, это просто верёвка, намотанная вокруг вала, и жёстко прижата, чтобы предотвратить чрезмерные утечки.
Сальниковое уплотнение протекает постоянно. Оно повреждает вал и нуждается в частой замене. Из-за этих причин, оно было заменено механическим уплотнением в большинстве установок уже сначала 50-х гг. Из-за небольшой стоимости сальникового уплотнения, оно до сих пор используется.
Строение и выбор сальникового уплотнения
Сальниковое уплотнение – технология древняя. Более 5000 лет назад моряки сталкивались с некоторыми проблемами. Каждый корабль имеет руль или точку поворота в задней части. Руль соединён валом с ручкой управления на палубе, называемой штурвалом.
Поэтому древние моряки решили эту проблему, запихивая в зазор вокруг вала куски старой одежды или парусов, покрытые животным жиром либо воском.
Позже вокруг вала была сконструирована маленькая коробочка, которая прикрывается зажимом для улучшения уплотнения.
Здесь обычный сальниковый уплотнитель не изменился сквозь тысячелетие. Тем не менее, улучшения конструкции уплотнителей всё-таки произошли.
Типичный уплотнитель, доступный в наши дни, имеет квадратное поперечное сечение. Он производится в стандартных размерах – обрезными кольцами, или на катушках.
Есть множество видов материалов, включая фольгу для установок, где обычные уплотнители будут слишком мягкими и будут выжиматься из сальниковой коробки.
Наиболее распространенная – тканевая. Они разнообразны – от растительных, животных и минеральных волокон до синтетических пластмасс и даже металла.
Читайте также: Что делать если шумит компрессор для аквариума
Лён – это растительное волокно, которое было стандартом промышленности много лет. Он дешевый, легко доступен, и обеспечивает хорошее уплотнение.
Синтетические арамидные волокна, например кевлар, имеет большое сопротивление трению, и могут выдерживать большую температуру и скорость вала.
Другой распространённый пластик – политетрафторэтилен. Аббревиатура ПТФЭ, или тефлон.
Он имеет хорошие смазочные свойства и химическое сопротивление. Так как, он не реактивен – он используется в установках, где загрязнение жидкости полностью не допустимо, как в пищевой промышленности. Чтобы уменьшить тепло, передаваемое от вращающегося вала, уплотнитель пропитан смазкой, например, масло, жир, воск, графит или разные синтетики.
В последние 30 лет комбинируется ПТФЭ и графит, пропитанный высокотемпературной смазкой, что продается под названием ГФО.
Универсального уплотнения не существует, но этот материал уже близок к этому. У него большой диапазон применения, и он может похвастаться долговечностью. Но, он очень дорогой.
Как выбрать материал сальника
Большой выбор уплотнительных материалов и смазок доставляет бесконечный список комбинаций. В итоге, критерий выбора сводится к:
- рабочей температуре,
- давлению уплотнения,
- скорости вала
- химической соответственности жидкости.
Из-за способа, каким создается уплотнение, уплотнитель должен жестко сжимать вал во время работы. И это неизменно ведет к проблемам.
- Сальниковое уплотнение создает большое трение, что налаживает нагрузку на двигатель и создает много тепла, которое должно быть рассеяно.
- Сальниковое уплотнение предотвращает чрезмерное протекание. Оно не предотвращает утечку полностью, потому что уплотнение должно немного протекать в течение работы.
В установках, где вал двигается не часто, уплотнитель может быть сильно прижат, чтобы остановить утечки полностью, например, вот задвижка:
Она использует кольца, но большинство используют сальниковое уплотнение вокруг шпинделя, которое поднимает или опускает задвижку. Но в подвижных машинах некоторые утечки необходимы для смазки и охлаждения уплотнителя.
Это настойчивое протекание необходимо. Без него сальник загорится, и не будет уплотнять вообще.
Промывка
Чтобы улучшить смазывание и убрать абразивные примеси, применяется промывка, подведенная к сальниковой коробке. Обычно это перекачиваемая жидкость, направляемая прямо из корпуса насоса.
Но, перекачиваемая жидкость может быть слишком абразивна или химически не соответсвенна, поэтому используется внешний источник промывки – это вода, проводимая прямо к сальниковой коробке.
Внешняя промывка идет нога в ногу с устройством, называемым проставочным кольцом – это металлическое или пластиковое кольцо с дырками и пазами.
Оно устанавливается в сальниковой коробке на уплотнители.
Его задача направлять промышленную жидкость в сальниковые коробки. Поэтому он устанавливается на одной линии с линией входа жидкости.
Износ вала
Другая неизбежная погрешность в использовании сальников – повреждения, наносимые валу абразивными частичками. Эти частички поступают от уплотнения, перекачиваемой жидкости и, что удивительно, от самого вала.
Металл карадирует, формируя оксиды на его поверхности, будь то железные оксиды от стали, хромовый оксид от нержавеющей стали, медный оксид от бронзы, или алюминиевый – от алюминиевых сплавов. Эти оксиды очень абразивны. Это тот же материал что используется в шлифовочном колесе.
Контакт между уплотнением и валом приводит к образованию оксидов на поверхности вала, который внедряется в уплотнительные кольца и прорезает выемки в валу. Так вал износится, и будет нуждаться в замене.
Один из способов борьбы с этим – использование рукава, который монтируется на вал и может быть легко заменён, когда тот износится, без замены всего вала.
Наиболее расстраивающая штука в сальниковых уплотнителях, это то, что он должен периодически регулироваться. Во время работы, смазка выдавливается из уплотнителя, и он изнашивается, что приводит к увеличению протекания, необходимого для смазывания и охлаждения.
Поэтому обслуживающий персонал должен периодически проверять протечки и жесткость затяжки. Когда болты не достаточно затянуты, жидкость будет вытекать вместе со смазкой, и уплотнители будут нуждаться в замене.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/salnik-uplotnenie-vala-nasosa