В процессе работы насоса возникают потери жидкости. Как правило, это происходит в месте присоединения его к трубопроводу. Чтобы ее избежать, необходимо использовать сальниковое уплотнение насоса. Именно об этом приспособлении пойдет речь.
Сальниковое уплотнение насоса
На современных центробежных наносах установлены различные конструктивные элементы и детали.
При этом необходимо обеспечить нормальное функционирование не только отдельных элементов, но и всего оборудования. Сальниковое уплотнение насоса используется чаще, чем остальные способы. Причиной тому является простота конструкции, а также легкая установка.
Требования к уплотнителю
Бытовые насосы работают благодаря рабочему колесу, которое действует от двигателя.
Как правило, он электрический. Вращение рабочего колеса происходит за счет энергии, поступающей от мотора через механическую муфту. Вал двигателя не находится в корпусе. Поэтому его герметичность нарушена. Из-за этого происходят утечки большого количества жидкости. Если использовать сальниковое уплотнение насоса, то проблемы можно избежать. Сегодня используются различные методы:
- Набивное уплотнение. Это круглая конструкция, состоящая из волокнистого материала.
- Манжетное уплотнение. В качестве данного уплотнителя используют материалы, которые хорошо работают на растяжение. Для увеличения жесткости конструкции используют армирование. Такой вид устанавливают на бытовые насосы, где скорость вращения вала имеет низкий показатель.
- Щелевое уплотнение. Оно имеет другое название - лабиринтное. Это самый надежный вид уплотнения. Он представляет собой круглую конструкцию, выполненную из мягкого материала. Данный тип монтируется на многоступенчатых насосах. Если на них устанавливать другие уплотнители, то это приведет к потере производительности агрегата.
- Торцевое сальниковое уплотнение. Этот тип представлен в виде двух колец, которые плотно расположены друг к другу. Первое выполняет вместе с рабочим валом, а второе статично.
Существует такое насосное оборудование, где использование уплотнителя не требуется. Это устройства, содержащие магнитную муфту.
Эксплуатация уплотнителей
Сальниковое уплотнение вала насоса применяется для обеспечения герметичности.
Как правило, их используют для погружных типов, так как к ним не предъявляется особых требований по утечке жидкости. В этом случае более важным является длительный срок эксплуатации.
Сальниковые уплотнители появились на рынке вместе с приборами для перекачивания жидкости. Почему они так называются? Уплотнитель имеет круглую форму, состоящую из волокнистого материала. Данная форма изготовлена на сальниковой основе. Волокнистый материал должен постоянно смачиваться при помощи перекачиваемой жидкости. Она выступает не только в качестве смазки, но и как охлаждающий материал. Поэтому потери жидкости все равно не избежать. За один час работы расходуется до 15 л воды. Если не смачивать волокнистый материал, то он быстро сгорит и придется устанавливать новый.
Стоит отметить, что элементы нуждаются в постоянном обслуживании. Замена сальникового уплотнения производится без разбора насоса и двигателя. Это является существенным преимуществом. При этом не нужно вызывать специалиста. Подтягивание манжетов делается самостоятельно.
Конструкция сальниковых уплотнений
На сегодняшний день на рынке представлен широкий выбор сальниковых уплотнителей.
Основными видами являются:
- Армированный материал с одной кромкой. Служит для предотвращения протечек.
- Армированные манжеты с одной кромкой. Данное приспособление используется для защиты сальников от грязи, а также от потери жидкости при перекачке.
Кроме того, кромка может производиться в нескольких исполнениях:
- стандартные;
- с механической обработкой.
Уплотнители также разделяют по виду материала для резины, используемой в манжетах.
Среди них выделяют такие материалы:
- Каучук. Из этого материала изготавливаются разные классы резины. Их главным преимуществом является способность выдерживать низкие температуры.
- Фторкаучук. Используется только для резины 1 и 2 классов. Способны выдерживать температуру до 170°С, которая достигается при перекачке вязкого масла.
- Силиконовый. Применяется только для резины 1 класса. Способен выдерживать температуру до -60°С.
Современные манжеты производят вместе с пружиной, которая нужна для уплотнения валов различного диаметра.
Характеристики уплотнительного материала
По сравнению с другими уплотнителями, манжеты отличаются гибкими и пластичными свойствами. Эксплуатационные особенности зависят от вида уплотнительного материала. В зависимости от структуры, они могут иметь диагональные плетения и в виде сердечка. Их состав также отличается, и может быть таким:
- могут содержать асбест;
- быть в сухом или пропитанном виде;
- армированными и неармированными.
Также используются сальниковые уплотнения и При монтаже следует учитывать, что некоторое количество перекачиваемой жидкости будет использоваться для смачивания уплотнителя.
Преимущества сальникового уплотнителя
Итак, манжет, служащий для перекачки жидкости, имеет вид плетеной веревки. Нити изготовлены из асбеста или хлопка. Иногда в них вставляется медная проволока. Середина состоит из свинца. При плетении может использоваться от 4 ниток.
Устанавливаются сальники со стороны всасывания. Однако, их можно монтировать и в других местах. Количество набивки зависит от диаметра вала.
Как подбирается сальник
Перед тем, как приобретать уплотнитель, необходимо рассмотреть ряд характеристик.
Первым, и самым главным вопросом является показатель надежности. Еще один важный фактор - стоимость. Среди других критериев рассматривают:
- время эксплуатации;
- удельный показатель потери жидкости;
- срок службы;
- затраты на ремонт или замену.
Выбирать сальниковый уплотнитель необходимо, исходя из типоразмеров. Здесь смотрят на внешний и внутренний диаметр, а также толщину стенок.
Задача любого уплотнения ясна из его названия - уплотнить конечно. Не дать среде просочиться из трубопровода, емкости, механизма. Вопрос - как.
В каталогах нередко обращает на себя внимание довольно обширный ассортимент материалов прокладок и набивок - ясно, что для конкретной задачи наилучшим образом подходит определенный материал. Попробуем слегка разобраться что тут к чему.
САЛЬНИК КЛАПАНА
Работа сальника (уплотнения штока) клапана характеризуется малоподвижностью. С одной стороны это хорошо - уплотнение можно хорошенько затянуть, обеспечип его надежность. С другой стороны клапан иногда нужно открывать и закрывать, и зажатый до предела сальник отнюдь не облегчает эту задачу. Кроме того металл штока клапана довольно быстро истирается набивкой и корродирует.
Существует ряд набивок усиленых стальной или медной проволокой и даже набивки выполненые целиком из железной или алюминиевой фольги. Советую осторожно применять такие материалы, то есть не применять их там, где нормально стоит обычная набивка - металл быстро истирает шток клапана.
Вот некоторые хитрости про сальники: Старайся положить в набивку побольше смазки, соответствующей среде конечно. Хороши графит для пара, можно с турбинным маслом, коллоидная медная смазка на горячих газов или топлива, просто солидол на воде.
Не советуют применять дисульфитмолибденовую смазку - сера входящая в ее состав помимо отличных антифрикционных свойств обладает коррозионной агрессивностью, особенно при наличии воды. Стальной шток клапана быстро пострадает от такой смазки.
Паровая набивка прослужит долше если не давать ей "парить" - при малейшей протечке пара набивка быстро пересыхает и придется ее полностью менять.
При открытии больших паровых клапанов полезно зажим сальника слегка ослабить, а открыв, снова подтянуть.При переборке клапана предназначеного для воды или масла (не слишком горячего) полезно вместо первого кольца набивки положить резиновое кольцо плотно охватывающее шток. С ним уплотнение простоит дольше.
САЛЬНИК НАСОСА
В отличие от сальника клапана сальник насоса работает на подвижном соединении - вал насоса вращается (центробежный, винтовой и т.д.) или штока насоса перемещаются (поршневой, золотниковый, мембранный)
Возвращаясь к правилу идеального устройства сформулированому в ТРИЗ можно определить что идеальный сальник - отсутствующий сальник.
И такие насосы имеются - это насосы с магнитной муфтой. Передача усилия с приводного двигателя на вал насоса осуществляется специальной муфтой с постоянными магнитами закрепленными на стакане, охватывающем цилиндрический корпус в котором вращается якорь муфты соединенный с собственно насосом. Таким образом вал не проходит внутрь корпуса насоса, он как бы разрезан пополам, стало быть уплотнения нет! Но это исключение из правил.Набивка для насосов определяется двумя основными параметрами - скоростью вала и температурой. Конечно, имеет значение и перекачиваемая среда. Большинство набивок выполняется из тех-же материалов что и набивки для клапанов. Это минеральное волокно или стекловолокно (раньше широко применялся асбест), пенька, хлопковые волокна, тефлон. Шнур пропитывается смазками, графитом или тефлоновой эмульсией в зависимости от материала. На плунжерных масляных насосах хорошо работает "шевронная" резинотканевая набивка. Такая набивка имеет свойство самоуплотнения под действием давления масла - работает подобно манжете. Именно такие уплотнения стоят в плунжерах рулевых машин.
Отличные результаты дают механические сальники . Существует множество их разновидностей, использующих единый принцип - уплотнение осуществляется двумя точно притертыми плоскими поверхностями уплотнительных колец. Вариации на эту тему включают в себя применение различных конструкций прижимных пружин, корпусов, комбинаций резиновых колец или манжет, материалов колец.
Достоинство механических уплотнений - их надежность, длинный срок службы, мизерные протечки, они не требуют периодического обслуживания. Однако и механические сальники не лишены недостатков. Главный из них - для установки или замены сальника требуется разобщать насос и привод - сальник устанавливается только "надеванием" на вал (в то время как набивку можно установить прямо на месте).
В последнее время производители предлагают разъемные механические сальники, в которых все детали разрезаны пополам и также монтируются на месте. Конечно надежность такого "компромисного" варианта будет заметно ниже.
Кроме этого механический сальник весьма чуствителен к абразивным частицам (песок, ржавчина, шлам), при перекачке воды, особенно горячей, подвержен накипеобразованию.
Механическое уплотнение требует тщательной установки, особенно центровкив плоскости - малейший перекос сведет на нет все его достоинства. В некоторых моделях под уплотнительным кольцом ставят так называемое опорное кольцо со сферическим сопряжением. Таким образом удается скомпенсировать небольшой перекос связаный как правило с неточностью деталей корпусов насоса.
Механическое уплотнение чутко реагирует на осевые смещения вала насоса - например при тепловом расширении. Эту проблему производители также пытаются решить примененим специальных подпружиненных конструкций сальников.
Кроме этого мехсальник плохо переносит вибрацию .Главные условия для хорошей работы механического сальника - это аккуратная установка. Следует очень тщательно очищать гнездо под кольцо и сажать его плотно, до упора на дно гнезда, чтобы исключить малейший перекос. Не следует также пережимать сальник, устанавливать его в точном соответствии с инструкцией. Пережатый сальник будет плохо смазываться, перегреваться и истираться, и быстро выйдет из строя.
Следует учитывать, что механические сальники с одиночной пружиной охватывающей вал чувствительны к направлению вращения – они должны устанавливаться так, чтобы пружина, если смотреть со стороны уплотняюжего кольца, работала в положении «ввинчивающегося винта». Мультипружинные сальники (с маленькими пружинами расплолжеными в корпусе сальника по окружности) не имеют установочного направления вращения.
Сложно сказать, какая конструкция надежнее. В мультипружинном сальнике поломка одной-двух пружинок не приведет к протечке сальника, в отличии от поломки монопружины. Однако за это приходится расплачиваться более «жесткой» характеристикой износа – при истирании уплотнительного кольца сальника сила, с которой они сжимаются пружинами падает быстрее, чем в сальнике в монопружиной. Кроме того такие сальники более чувствительны к коррозии и загрязнениям, вибрации – мелкие пружинки быстрее выходят из строя ржавея или истираясь.
В общем то большинство премудростей как правило описано в инструкции к сальнику - не поленитесь прочитать ее!
Почему течет сальник?
Общеизветными и безусловными причинами течи сальниковых набивок насосов является износ, во первых самой набивки, во вторых поверхности вала, по которой она работает.
Однако хорошо известно, что в то время, когда на одном насосе набивка работает месяцами, рядом, на таком же ее приходится менять через неделю. В чем же дело?
Фирмы занимающиеся выпуском уплотнительных материалов занимаются довольно интенсивными исследованиями на эту тему. Причины недолговечности набивок, найденые ими довольно очевидны.
Итак, почему же он течет:Геометрия.
Геометрические размеры вала (втулки) по которому работает набивка весьма существенны. Малейшее, в сотые миллиметра, отклонение от округлой формы - овальность , смещение центра , заметно снизят срок службы сальника.
Действительно, тогда набивка или будет постоянно вибрировать, сжимаясь-разжимаясь (на малых скоростях), или при больших скоростях вращения вала, просто не будет успевать сжиматься, и между валом и материалом набивки образуется вращающаяся полость, которой вполне достаточно для протечки жидкости.
Не менее важна геометрия не только самого вала или втулки, но и геометрия, например, рабочего колеса и корпуса центробежного насоса. Почему? Потому что при нарушеной или неудачной геометрии этих элементов насоса возникают переменные силы, которые вызывают вибрацию и дисбаланс. Если, например, патрубок входа жидкости в центробежный насос будет смещен от центра колеса, то возникнут переменные гидродинамические силы, которые станут "раскачивать" крылатку, а вместе с нею и вал.
Дисбаланс и вибрация.
Теперь представьте, что вал не просто вращается вокруг своей центральной оси, но и сама ось вращения либо совершает циклическое вращение вокруг центра тяжести (дисбаланс) либо перемещается линейно, "дрожит" в такт вращению, вибрирует.
Эффект от такого поведения вала тот же, что и от нарушения геометрии - циклическая работа материала набивки и появление полости.
Вибрации и дисбалансу больше подвержены насосы с "консольным" валом, заканчивающимся собственно крылаткой. Более жесткие насосы с двухопорными валами (где подшипники находятся с обоих сторон крылатки) более устойчивы к этой болезни.
Кстати, состояние сальника при внимательном наблюдении и статистике может быть хорошим диагностическим показателем самого насоса. Если сальник все чаще приходится перенабивать, одной из причин может быть износ подшипниковых втулок скольжения и уплотнительных колец насоса (они тоже играют удерживающую, "центрирующую" роль при работе насоса).Температура
Да да - элементарные температурные расширения. Насос пущен в работу, набивка нагрелась, ее "расперло" в тесной камере, давление контакта с валом выросло, износ набивки увеличился. Причем процесс этот неустойчив как ядерная реакция - чем больше греется сальник тем больше он расширяется тем меньше протечка (охлаждение, смазка), тем больше трение, тем больше нагрев.... Найти точку "баланса" бывает довольно хлопотно. Но вот она найдена. Теперь вы остановили насос и набивка остыв "села", сжалась, - появилась заметная протечка. Сальник приходится поджимать. Пуск - нужно отпускать. Вот почему чаще сальники текут на циклически используемых насосах - например, пожарных.
Против этой болезни имеется одно лекарство - нажим втулки сальника нужно сделать "упругим", не жестким. Для этого применяются болты с нажимными пружинами, обычными, (если достаточно места) или пружинными шайбами.
Производители набивок ищут материалы и их комбинации чтобы заставить саму набивку "пружинить", сжиматься и расправляться подобно резине, но, конечно, идеального материала нет.Изнутри или снаружи?
Бывает так - поджимаешь сальник поджимаешь - а толку никакого, перегревается, горит, но - течет.
Присмотритесь повнимательнее - откуда бежит вода. Если по зазору вала (между валом и набивкой) - причина в изношеной набивке или втулке. Но если протечка по наружной поверхности нажимной втулки (то есть не "по валу" а "по корпусу") - здесь налицо ошибка в выборе размера набивки, ее сечения - оно слишком мало. Набивка выжимается до предела но не прижимается к стенке сальниковой камеры с достаточной плотностью - имеется протечка.
Кроме правильного подбора размера набивки можно применить маленькую хитрость - перед установкой на каждое кольцо по наружной его поверхности нанесите немного жидкой прокладки, любого герметика, лучше нетвердеющего или просто силикона.
Почему сальник "фонтанирует"?
Прежде всего, потому что течет. Однако, новый исправный набивной сальник должен иметь небольшую протечку - для смазки и охлаждения. При этом, если в одном сальнике протечка аккуратно стекает в специальную сборную "чашечку", то из другого жидкость мелким веером или туманом разлетается вокруг загрязняя пространство (топливо) и вызывая быструю коррозию частей насоса (забортная вода).
Так в чем же дело?
Присмотритесь к конструкции сальника. В нажимной втулке (буксе) сбоку как правило имеется небольшое "окошко" - его задача выпустить протечки сальника аккуратными каплями на чашку. Прежде всего это окошко должно быть чистым, не забитым старой набивкой и смазкой.
Если насос горизонтальный - это окошко всегда должно "смотреть" вниз. Иначе сальник вероятнее всего будет "фонтанировать"Идем дальше - вода просочившаяся в зазор движется по валу и выйдя на "свободу" (где заканчивается набивка) отрывается от его поверхности центробежной силой и попадает на поверхность буксы сальника (нажимной втулки). Здесь вода продолжает по инерции круговое вращение и если поверхность буксы скошена наружу, может не тихо стечь в сборник, а вырваться в виде брызг.
На внутренней поверхности многих букс (особенно на больших насосах) имеется специальная каплесборная канавка с упомянутым отводным "окошком".Сальниковые "хитрости".
Проектировщики насосов применяют в конструкциях сальников некоторые приемы не часто удосуживаясь объяснением для чего это сделано именно так и как это должно работать.
Например, многие видели сальники с набивкой "разбитой" на две части металлической вставкой , образующей между частями полость, куда подается жидкость со стороны нагнетания (!) то есть под рабочим давлением.
На первый взгляд - абсурд! Зачем "обходить" два-три кольца набивки оставляя в работе только наружную ее часть. Причем на подводящей трубке часто стоит клапан - закрывать его, открывать?Такая уловка - своего рода "защита" сальника от сухой работы. При работе насоса с вакуумом на всасывании (а сальники как правило стоят на всасывающей стороне насоса) сальник не получает жидкости, а наоборот подсасывает воздух, начинает работать "насухую", перегревается, твердеет (теряет эластичность) и даже горит. Насос при этом тоже чувствует себя "не очень" - с подсосом воздуха теряется вакуум (что особенно болезненно на опреснителях воды), появляется капитация и эррозия. Подводя небольшую порцию воды в сальник со стороны нагнетания от всех этих неприятностей удается избавиться.
Вот вам и правило - на всасывании вакуум - подавайте воду в сальник, если насос работает с подпором - ее можно и даже лучше закрыть - вода все равно поступит в сальник и при меньшем давлении, что для его работы и лучше.Хотя есть и тут одна хитрость. Даже при работе с подпором давление на всасывании всегда заметно падает (сопротивление фильтров, трубопроводов, клапанов). Вы отрегулировали сальник на рабочем давлении (работающем насосом) - все в порядке, протечка капельная, сальник не греется. Теперь остановим насос - давление (подпор) вырос. Часто незначительно - на 1-2 килограмма, но и этого бывает достаточно чтобы сальник потек. Здесь "подпорная" трубка тоже выручит - она все ставит на свои места. Насос в работе - давление на сальник повышеное, протечка (а это, напомним, смазка и охлаждение) регулируется соответственно. Насос остановлен - давление упало, протечка не увеличивается, а то и вовсе прекращается.
НАБИВКА САЛЬНИКОВ - МАЛЕНЬКИЕ ХИТРОСТИ
Чтобы набивка сальника служила дольше можно применить некоторые испытаные или новые приемы:
В сальник клапана работающего на воде, масле или топливе с невысокими температурами перед укладкой обычной набивки положите резиновое кольцо подходящего размера. Набивка простоит заметно дольше.Тефлон - очень хороший уплотняющий материал. Он обладает низким трением (а значит не изнашивается шток или вал, пластичен, слои его хорошо прилегают, "прилипают" друг к другу. Однако есть и недостатки. Не слишком высокая предельная температура - около 210 С, низкая эластичность, то есть форму после снятия давления материал не восстанавливает, не "пружинит" подобно резине. Пластичность тоже оборачивается недостатком - материал выдавливается в незначительные зазоры.
Как же быть? Использовать комбинацию - кольцо набивки - тефлоновый шнур - кольцо набивки. Кольца набивки служат как бы замком, "плотиной" проотив продавливания тефлона через зазоры между сальниковой камерой и валом. А сам тефлоновый шнур можно даже не резать на кольца, а просто намотать на вал спиралью - под давлением буксы сальника эта спираль выдавится в нужную форму.И напоследок несколько советов "от дедушки"
Один старинный рецепт- набивка для сальника парового клапана которая даст фору любой современной. Называется она "пушенка" и выполняется так:
необходимо распушить волокно набивки (минеральной или асбестовой, если она у вас еще используется) в мелкую крошку и смешать в равной пропорции с порошком графита. В сальниковую камеру уложить два-три паронитовых кольца (можно использовать и тефлоновые, если температура среды не больше 200 С) плотно охватывающих шток, засыпать "пушенку", сверху положить кольцо и обжать. После первого обжимания досыпать "пушенки" положить еще два кольца и обжать.Кстати, вот вам пример "буржуазной" предприимчивости. Вот как выглядит эта самая, "дедушкина пушенка" в исполнении фирмы Chesterton специализирующейся на уплотнениях и сальниках.
Все новое - хорошо переделаное старое.
Это утверждение отлично подходит к описанию инновационной технологии уплотнения валов насосови клапанов, предложеной компанией Chesterton. Суть идеи состоит в том, чтобы заменить обычные кольца набивки сальников специальной уплотняющей массой, закачиваемой в полость сальника при помощи специального насоса.
Поэтому утверждение фирмы о "революционности" метода несколько преувеличены. Хотя технология внедрения набивочной массы в камеру сальника и применяемые материалы претерпели изменения - появился специальный насос для вдавливания массы в полость сальника, да и сама масса упаковывается в удобные картриджи.
В англоязычном интернете есть очень хорошие сайты по этой теме с подробными и полезными описаниями механических уплотнений и их обслуживания.
Такие например, как страницы индийского инженера K P Shah с богатым опытом работы на электростанциях practicalmaintenance.netТакже много полезной информации можно найти на сайтах производителей, например http://www.metbel.com/
Здесь собрана познавательная коллекция статей об уплотнениях.
В промышленном производстве при эксплуатации трубопроводов, различных неизбежно возникают потери перекачиваемых жидкостей. Предупреждению этих случаев служат многочисленные уплотнения, один из которых и будет подробно рассмотрен в данной статье.
Уплотнение сальников насосов
Современное насосное оборудование комплектуется большим количеством элементов. При этом специфика работы требует уделять повышенное внимание нормальному и бесперебойному функционированию изделий в целом. ввиду простоты своей конструкции и легкости применения используется намного чаще остальных уплотнительных устройств.
Эксплуатационные требования
Рабочее колесо всех разновидностей насосного оснащения работает благодаря мотору. Чаще всего он электрический. Через механическую муфту передается энергия от вала двигателя на рабочее колесо, что и приводит его в движение. Сам же вал выходит за пределы корпуса оборудования, что делает оболочку негерметичной. Потому неизбежны потери рабочей жидкости.
Если же использовать уплотнение сальников насосов, то утечки перекачиваемой жидкости можно избежать. Используются следующие технологии:
Набивное (сальниковое) уплотнение. Представляет собой кольцо из волокнистого материала.
Манжетное. Для такого уплотнения применяются эластичные материалы, которые могут быть армированы для увеличения жесткости. Используется для монтажа в насосном оборудовании с малой скоростью вращения вала.
Торцевое. Состоит из двух колец, плотно расположенных друг к другу на валу. Одно из них вращается вместе с валом, а другое остается полностью неподвижным.
Щелевое. Второе название - лабиринтное. Считается самым надежным современным видом уплотнения. Представлено в виде кольца из мягкого сплава. Применяется в многоступенчатых насосах, где использование других технологий может существенно повлиять на КПД.
Помимо этого, существуют приборы, не требующие уплотнений, такие как насосы с и мокрым ротором.
Описание сальниковых уплотнителей
Щелевые материалы наиболее часто применяются для обеспечения герметичности погружных насосов. К ним не предъявляются особые требования по утечке жидкостей. Здесь большую роль играет длительность эксплуатации.
Уплотнение сальников насосов появилось практически в одно время с самим оборудованием для перекачки жидкостей. Это своеобразные кольца из волокнистого материала, которые находятся в сальниковой основе, откуда и пошло их название. Набивка должна смачиваться транспортируемой по трубопроводам жидкостью. Это необходимо для охлаждения и смазки сальника. Само же смачивание чревато потерями жидкости. Час работы насоса предполагает потерю 1-15 л воды. Если же набивка не будет смачиваться, то материал потеряет целесообразность использования, быстро «выгорит».
Необходимо постоянно обслуживать сальники. Компрессоры и насосы при этом можно не разбирать, что и является одним из существенных преимуществ уплотнителей. Самообслуживание представляет собой периодическое «подтягивание» манжета.
Типичные вариации уплотнений для насосного оснащения
Современный рынок предлагает различные уплотнения для насосов; типичные сальники представлены двумя основными видами:
Набивка армированная с одной кромкой. Основное назначение - предотвращение потерь перекачиваемой жидкости.
Манжеты армированные пыльником и одной кромкой. Используются для защиты самого соединения от пыли и грязи. Также не позволяют жидкости покидать систему транспортировки.
Если рассматривать способ производства, то можно выделить сальники:
с формованной кромкой;
с кромкой, прошедшей механическую обработку.
В зависимости от типа используемой резины бывают такие манжеты:
На основе бутадиен-нитрильного каучука. Изделия производятся из 1, 2 и 3 класса резины. Характеризуются относительно высоким порогом отрицательной температуры эксплуатации (-30, -45, и -60 °C соответственно).
На базе фторкаучука. Сырье - резина групп 1 и 2. При перекачке минерального или трансмиссионного масла выдерживают температуру до 170 °C.
Из силиконового каучука. При изготовлении используется резина исключительно 1 группы. Нижняя граница рабочей температуры набивки -55 °C.
Как правило, современные манжеты идут в комплекте с пружинами. Они пригодны для уплотнения на валах разного диаметра.
Пружина может поставляться отдельно от сальника, если предполагается работа с валом до 20 мм или более 120 мм.
эксплуатационные свойства, для каких насосов лучше использовать
Как правило, манжеты отличаются от других уплотнителей своей гибкостью, пластичностью. Высокая износостойкость также является существенным преимуществом изделий. Незначительное воздействие на вал расширяет сегмент применения.
Эксплуатационные характеристики напрямую зависят от структуры уплотнителя и состава, который применялся на производстве. В зависимости от плетения бывают диагональные (сквозные и комбинированные) сальники и одно- многослойные (имеется в виду структура сердечника). По составу манжеты бывают:
асбестовые и безасбестовые;
сухие и пропитанные (в качестве пропитки используются жировые, графитные и клеевые смеси);
армированные и неармированные.
Используются сальники для уплотнения соединения центробежных, поршневых насосов и Набивка может применяться и в плунжерном оснащении для перекачки жидкой среды. При монтаже изделия стоит не забывать, что насосы с сальниковыми уплотнениями будут пропускать определенное количество жидкости, упомянутое выше.
Графито-керамические уплотнители
Это один из видов манжетов для насосного оборудования. Применение такого типа уплотнения полностью исключает попадание рабочей жидкости в мотор оснащения. Где же применяются сальники уплотнения графито-керамические? Насосов воды, к которым подходит не так много. Как правило, сегмент применения ограничивается лишь поверхностными механизмами.
Срок службы может достигать 10 лет. При этом стоит придерживаться правильной эксплуатации насосной станции. Основные требования, выдвигающиеся в момент работы оборудования:
Отсутствие «сухого хода». Категорически запрещено держать насос в режиме «вкл», если в системе нет жидкости.
Лучше всего перекачивать максимально очищенную субстанцию. Присутствие примесей сокращает срок службы манжета.
Обязательно нужно придерживаться температурного режима.
Преимущества сальников для насосов с водяным уплотнением
Манжет оборудования для перекачки воды выглядит, как плетеная шнуровка квадратного сечения. Асбестовая (хлопковая или лубяная) нить может иметь включения из медной или латунной проволоки. Сальники насосов с водяным уплотнением имеют сердечник, изготовленный из свинца. Размер ленты 5*0,5. Вместо нее может использоваться плетение из 4 свинцовых проволок.
Применяются сальники с водяным уплотнением, как правило, со стороны всасывания. Но не исключено их использование и с противоположного бока. Размер набивки напрямую связан с диаметром вала. Максимальное число колец уплотнителя - 5.
Как выбрать сальник
Подбор уплотнителей ведется по ряду характеристик. Без сомнений, наиболее важным остается вопрос надежности. Среди прочих, немаловажных критериев рассматривается стоимость. Дополнительные параметры, учитывающиеся при выборе устройств:
количество часов эксплуатации;
потери жидкости;
срок годности;
затраты, которые возникнут в случае ремонта.
Кроме того, подбор уплотнений для насосов осуществляется с учетом типоразмеров. К ним относятся внешний и внутренний диаметры, высота и толщина основы.
Что говорят потребители
Многие уже сталкивались с монтажом сальника для одноступенчатого насоса. Зачастую отмечается универсальность набивки. Использование уплотнителей не ограничивается высокоскоростными валами.
Отмечается, что уплотнение сальников насосов со смазкой на основе силикона проявляет большую термическую устойчивость.
Вариации с высоким содержанием углерода существенно уменьшают степень расширения при увеличении температуры перекачиваемой жидкости. А со специальной пропиткой из PTFE позволяют сальнику работать в агрессивной среде на химическом производстве, ТЭЦ и в бумажной индустрии.
1. Первоначально необходимо произвести полную очистку камеры и вала, удалив всю старую набивку, после чего внимательно обследовать вал с муфтой на наличие глубоких зарубок и следов износа. При обнаружении существенных изъянов, необходимо осуществить замену изношенных деталей или выполнить их обработку механическим способом. Величина сальникового зазора по отношению к сечению набивки не должна превышать 2-х процентов.
2. Затем сальниковая насосная камера заполняется кольцами набивки, подготовленными ранее. Разрез колец может быть перпендикулярным или диагональным. Набивочные кольца лучше всего нарезать на оправке, имеющей тот же самый диаметр, что и вал в области сальниковой камеры. Нарезка колец может производиться вне сальниковой камеры, на валу.
Набивка плотно (но без чрезмерных усилий) наматывается на оправку. Кольцо разрезается и вставляется в сальниковую камеру. При этом необходимо обязательно удостовериться в том, что оно имеет плотное прилегание к стенкам сальниковой камеры и должным образом заполняет набивочное место.
Аналогичным образом могут быть разрезаны все дополнительные кольца. Первое кольцо можно использовать в качестве образца, с которым в процессе разрезания будут сравниваться остальные кольца.
При разрезании встык колец, расположенных на плоской поверхности, необходимо обязательно убедиться в том, что при измерении длины кольца учитывается не внутренний или внешний диаметр, а длина используемого в качестве образца кольца. Это позволит добиться максимально плотного соприкосновения концов колец.
Если оправка отсутствует, то расчет длины кольца сальниковой набивки производится с помощью следующей формулы:
Длина кольца набивки = (S + D) * K *π
где S - сечение сальниковой набивки
D - диаметр вала
К = 1,03 для D больше 100 мм
К =1,07 для D = 50-100 мм
К =1,1 для D меньше 50 мм
Кольца должны иметь правильный размер. В противном случае довольно значительно уменьшается срок службы набивки.
3. Кольца следует устанавливать максимально плотно. Точка, в которой осуществляется стыковка следующего кольца, должна располагаться относительно места стыковки предыдущего кольца со сдвигом на 90 градусов (как минимум). Все кольца должны быть очень плотно посажены на свои места. По окончании установки в сальниковую камеру всех предварительно подготовленных колец их следует слегка поджать с помощью грундбуксы, при этом стараясь не допускать ее перекоса. В процессе установки колец сальниковой набивки требуется учитывать направление вращения насосного вала и направление плетения набивки.
4. Поджим набивки по месту с использованием усиленного надавливания ее грундбуксой следует избегать. Наличие чрезмерной течи в течение первых 60-ти минут работы позволит впоследствии добиться лучшей работоспособности набивки на протяжении всего периода ее эксплуатации (который, к тому же, станет более продолжительным). Сальник необходимо равномерно и аккуратно поджимать до тех пор, пока величина течи на один сантиметр диаметра насосного вала не достигнет уровня пяти-семи капель в минуту.
Внимание: Запуск насоса, на котором установлена новая сальниковая набивка, производится со значительным подтеканием. Останавливать течь полностью не рекомендуется ни в коем случае.
Является широко распространенным уплотнителем, который применяется для герметизации в разных устройствах. Принцип работы прокладки несложен: при помощи нее в местах соединения деталей достигается герметичность. Сальники используются не только в передвижных узлах механизмов, но и замечательно функционируют при герметизации статических спаек (к примеру, в трубопроводах).
Из чего состоит
Сальниковая набивка выплетается из ниток в виде шнура прямоугольного или квадратного сечения. В зависимости от условий применения (давление, динамические нагрузки, температурный режим) прокладка делается из графитовых нитей ТРГ, улучшенных армирующими основами из всевозможных материй либо из веревок политетрафторэтилена (ПТФЭ).
Где используется
Набивка для сальников применяется, как уже было сказано выше, для герметизации:
- неподвижных и подвижных сцеплений трубопроводов;
- автоклавов;
- насосов;
- компрессоров;
- арматуры;
- мешалок и других агрегатов.
Также в областях промышленности:
Рабочие среды:
- нефть;
- перегретый пар;
- вода;
- газы (в том числе сжиженные);
- агрессивные химические вещества;
- нефтепродукты.
Особенности
Сальниковая прокладка обладает следующими необходимыми качествами:
Какими свойствами должна обладать набивка сальников
Установленные правила предъявляют к жгутам особенные требования. Здесь перечислены самые важные.
Не следует пренебрегать правилами
Каждое конкретное производство имеет свои нормы, как лучше должна использоваться и устанавливаться набивка сальников. Все пункты требований включают такой немаловажный фактор, как безопасность. Несоблюдение условий монтажа (состояние, степень затяжки соединений, количество колец прокладки) и эксплуатации может закончиться самыми тяжелыми последствиями. И поэтому должны быть рассмотрены все моменты:
- правила применения;
- выбор материала;
- график смены сальниковых уплотнителей;
- установка герметизируемых коммуникаций и аппаратов.
Виды сальниковых набивок
Так как прокладка, по сути, является шнуром, изготовленным из разных материй, то различия ее будут состоять лишь в сечении, составе и структуре плетения. Наиболее известны такие составы набивок:
Графитовые набивки
Делаются из армированной фольги. Преимущества этих прокладок в том, что они отличаются низкими теплопроводностью и Недостатки - их не дозволяется использовать в средах с высокой концентрацией азотных, хлористых и хромсодержащих соединений.
Асбестовая разновидность
Данная набивка сальников применяется в агрессивных средах, так как она отлично справляется с повышенной температурой и давлением. Ее маркировки: АС, АП, АИР, АГП. Эти прокладки эксплуатируются в нефтяной, металлургической и газовой промышленности, а также в автомобилестроении.
Фторопластовые
Эластичные и стойкие к агрессивным условиям. Специфика таких набивок в том, что их запрещается использовать в средах, где есть хлор. Применяются они в фармацевтической, нефтяной и химической промышленности.
Набивки из синтетических нитей
Такие прокладки устойчивы к абразивам. Их эксплуатируют в целлюлозно-бумажной, химической и
Безасбестовые
Могут быть различных видов: часть из них армируют проволокой из латуни, а некоторые пропитывают жировыми добавками. В зависимости от сферы использования выбирается определенный тип.
По строению сердечника прокладки отличаются сквозным, однослойным и многослойным плетением. может быть сечением от 3 до 50 мм, в зависимости от ее назначения.