Блог

Jul 07, 2023

Роторные уплотнения для абразивных и коррозионных применений

Перерабатывающие отрасли полагаются на многочисленные насосы, обеспечивающие надежную работу и поддержание производительности предприятия. Для этого эти насосы должны быть надлежащим образом герметизированы во избежание утечек и загрязнения технологических жидкостей.

Перерабатывающие отрасли полагаются на многочисленные насосы, обеспечивающие надежную работу и поддержание производительности предприятия. Для этого эти насосы должны быть надлежащим образом герметизированы во избежание утечек и загрязнения технологических жидкостей. Они также должны быть способны справляться с сбоями в работе системы, работать в суровых условиях, быть простыми в установке и обеспечивать низкую стоимость владения на протяжении всего срока службы.

Двумя наиболее распространенными способами герметизации насосов являются механические уплотнения и компрессионная набивка. К сожалению, ни одно из этих популярных решений не способно удовлетворить всем этим требованиям. Механические уплотнения обеспечивают адекватную производительность, но подвержены утечкам, скрытым затратам и мгновенным выходам из строя без предварительного уведомления. Более того, если они выходят из строя, их невозможно починить. Из-за этой уязвимости к внезапным, неожиданным отказам многие заводы имеют запасные насосы, чтобы свести к минимуму сбои в работе.

Механические уплотнения подвергаются неблагоприятному воздействию ряда факторов, включая биение вала, вибрацию, абразивные и вязкие среды, кавитацию и захват воздуха. Если не принять меры, любой из этих факторов может привести к выходу из строя механических уплотнений. Чрезмерное биение вала требует повторной центровки или замены подшипников, что является дорогостоящим. Для гашения вибрации можно установить компенсаторы, но они тоже дороги и трудоемки.

Двойные механические уплотнения часто используются в насосах, работающих с абразивами, но попадание технологической среды может привести к их выходу из строя. Их не следует использовать в средах с вязкими средами, а также не рекомендуется использовать в насосах, подверженных внутренней кавитации. Для исключения воздуха и устранения захваченных пузырьков воздуха из технологической жидкости необходимо перенаправить как среду, так и промывочную воду, а также продуть сальниковую коробку насоса.

Механические уплотнения, требующие промывки, не выдерживают сухих условий или загрязнения твердыми частицами, которые могут повредить их поверхности. Большинство механических уплотнений являются цельными, поэтому для их установки необходимо вывести насос из эксплуатации и разобрать. Кроме того, установка этих сложных уплотнений зачастую требует выездной технической поддержки со стороны производителя.

До появления механических уплотнений наиболее популярным методом герметизации насосов была компрессионная набивка. Он до сих пор используется, но, как и механические уплотнения, имеет ряд недостатков, в первую очередь чрезмерный расход воды. Интересно, что некоторые пользователи компрессионных уплотнений больше озабочены устранением утечек, чем их остановкой.

Некоторые типы комплектов сальников необходимо промывать во избежание их перегрева, а также смазывать поверхность соединения сальника и вала. Расход воды при использовании этих комплектов может достигать семи галлонов в минуту, а промывочную воду необходимо удалять из технологической жидкости и очищать. Такое удаление и обработка требуют дорогостоящего оборудования и приводят к потере производительности. Если для смазки используется технологическая жидкость вместо промывочной воды, потеря жидкости обычно не может быть возмещена.

Динамика уплотнения комплектов набивок включает сжатие и радиальное расширение, что создает трение между набивкой и валом насоса. Для преодоления возникающего сопротивления может потребоваться вдвое больше мощности, чем у насоса со сбалансированным торцевым уплотнением. Кроме того, чрезмерное радиальное расширение может вызвать износ вала, что потребует его замены или установки новой втулки.

Несмотря на эти ограничения, комплекты компрессионных уплотнений часто предпочтительнее механических уплотнений. Они редко выходят из строя, не показав предварительных предупреждающих знаков. Их можно отрегулировать для контроля утечек и противостоять биению вала, вибрации, абразивному воздействию, кавитации и потере промывочной воды лучше, чем механические уплотнения. Кроме того, они просты в установке и могут быть переупакованы в стандартную катушку, в отличие от механических уплотнений, которые должны поставляться в соответствии с точными размерами насоса.

Система уплотнений вращающегося вала, которая превосходит как механические уплотнения, так и комплекты компрессионных уплотнений при работе с промывкой абразивными материалами, не требует воды для смазки поверхностей уплотнений. Вместо этого он образует опорное взаимодействие с торцом вала в камере уплотнения, исключая попадание технологической среды в сальниковую коробку. Такая конструкция с радиальным расположением подшипника к торцу дешевле и более эффективна, чем традиционные механические уплотнения, обеспечивая прохладную и сухую работу с минимальным разбавлением среды. Требуя вдвое меньше энергии, чем наборы набивок, эти вращающиеся уплотнения столь же энергоэффективны, как и сбалансированные механические уплотнения, и потребляют в 60 раз меньше промывочной воды, чем сопоставимые компрессионные уплотнения.