Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Содержание

Насосы с торцевым уплотнением в Челябинске

Для большей части насосов главным элементом, обеспечивающим его качество, надёжность и длительность эксплуатации, является хорошее и надежное уплотнение вала. Современные насосы комплектуются большим количеством различных уплотнений, наиболее распространенные из них являются — сальниковые, манжетные, торцевые.

Российское производство. Надежность. Сервис.

Насосы с торцевым уплотнением

Звоните: +7 (351) 225-10-55

Насосы ГК «Корвет» изготавливаются с одинарными торцевым уплотнением с защитной ступенью и двойными торцевыми уплотнениями, производства НПЦ «АНОД», а также с блоками манжетных уплотнений, выполненными из высококачественной маслобензостойкой резины.

Сальниковое уплотнение вала, вместе с простотой, имеет ряд существенных недостатков: это и необходимость частой замены сальниковой набивки, подтяжки сальникового узла, это высокая степень трения и сокращение срока службы набивки в условиях агрессивных сред.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Сальниковые и манжетные уплотнения близки по своим техническим параметрам, однако последние изготовлены из специального эластичного состава, который может дополнительно армироваться, создавая нужную жесткость. Их производство стало возможным благодаря изобретению вулканизированного каучука, чья упругость и эластичность – основные преимущества перед сальниковыми уплотнениями, поскольку манжетные не требуют регулярного подтягивания. Уменьшить их герметизирующие свойства и ускорить износ вала способна большая скорость вращения вала и высокое давление внутри насоса.  

В определенных случаях манжетное уплотнение вала более оправданно, чем торцевое, например, при перекачке загрязненных вод, с содержанием волокнистых включений, очень вязких сред.

Торцевое уплотнение является устройством, образующим вращающееся уплотнение между неподвижной и подвижной частями. К особенности его конструкции относится достижение герметичности, образуемое из-за плотного прилегания пары элементов, подвижного и неподвижного, по плоскости торца.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Основная уплотнительная деталь, состоящая из пары трения, производится из высокопрочных материалов с особой обработкой поверхности, обеспечивающей максимальную герметичность. Подобные уплотнения применяются для эффективной герметизации вала насоса, который достаточно быстро вращается. Все другие типы и виды уплотнений не могут конкурировать с ним, поскольку не гарантируют достаточный уровень надежности.

Принцип действия торцевого уплотнения

сводится к следующему: герметизирующее уплотнение достигается с помощью двух поверхностей, плоских и полированных, одна из которых установлена неподвижно в корпусе, а другая зафиксирована и вращается вместе с валом и создающих сложный путь, перпендикулярный и препятствующий тем самым утечке.

Высокие показатели работы уплотнения  с определенной средой, которую нужно перекачать, достигаются в связи с правильно подобранной комбинацией использованных материалов. При этом пара трения вынуждена обладать рядом особенных свойств, позволяющим им находится в тесном контакте и быстро двигаться относительно друг друга.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Идеально гладкая поверхность и высокая износоустойчивость помогают им обеспечить необходимые свойства.

В торцевых уплотнениях, используемых в насосах ГК «Корвет» материалы пары трения – карбид кремния.

SiC — SiC — карбид кремния, используемый в качестве материала обоих колец, имеет хорошие показатели по трению за счет применения твердых смазок. SiC-SiC обладает наилучшими характеристиками по противостоянию коррозии, и хорошими  по твердости и теплопроводности.

Применяют различные типы торцевых уплотнений. В зависимости от условий эксплуатации бывают:

Насосы с одинарным торцевым уплотнением

Применяется в оборудовании, работающем в жидкостях химически нейтрального типа, нетоксичных; при рабочем давлении до 20МПа, температура рабочей среды до 200°С., при перекачке нефти и нефтепродуктов.

Одинарное торцевое уплотнение с защитной ступенью применяется для перекачки светлых и темных нефтепродуктов следующих насосных установок ГК «Корвет»: УОДН 130-100-75, УОДН 160-100-75, УОДН 200-150-125, УОДН 201-125-80, УОДН 240-175-150, УОДН 290-150-125, УОДН 300-200-150 и УОДН 440-400-350, а также в винтовых насосах.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Особенностями одинарного торцевого уплотнения с защитной ступенью является применение пары трения из карбиды кремния, эластомеры изготовлены из фторкаучуковой резины, защитная ступень предотвращает выход перекачиваемой среды в атмосферу, и участвует в передаче сигнала на отключение насоса в случае разрушения основного уплотнения.

Насосы с двойным торцевым уплотнением

Применяется в оборудовании, занятом перекачкой нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов, жидкости, содержащий вредные химические вещества при рабочем давлении до 30 МПа и температуре среды до 400°С.  Наиболее эффективны при работе в средах с повышенным содержанием абразивных веществ, а также в высоковязких продуктах и в условиях полусухого трения.

Особенностями двойного торцевого уплотнения, применяемого на насосах ГК «Корвет» являются полное исключение попадание затворной жидкости в перекачиваемую среду.

Перепад давления уплотняемой среды, а также затворной жидкости – работа первой контурной пары трения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Вторая пара трения, атмосферная, работает  под перепадами давления атмосферы и затворной жидкости. Определение последней: жидкость, не имеющая агрессивных или токсических свойств, и полностью совмещаемая с уплотняемой средой. Возможно применение других охлаждающих жидкостей, например, технической воды, дизельного топлива и антифриза. Нет необходимости поддавливать затворную жидкость при помощи газа.

При тяжёлых условиях работы имеют в пять раз больше срок службы, чем торцевое одинарное уплотнение. Комплект так же, как и в торцевом одинарном, может дополняться устройствами охлаждения.

Двойное торцевое уплотнение применяется в следующих насосных установок ГК «Корвет»: УОДН 160-100-75, УОДН 200-150-125, УОДН 201-125-80, УОДН 240-175-150, УОДН 300-200-150 и УОДН 440-400-350.

Отличительными особенностями торцевых уплотнений в насосах ГК «Корвет» являются:

  • Стабильность работы при перепадах температуры и давления;
  • Повышенный ресурс – наработка уплотнений превышает 50 000 часов;
  • Быстрая замена отработавших ресурс деталей, а также самого уплотнения;
  • Соответствие требованиям стандарта API 682.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Чтобы заказать насосное оборудование, или получить консультацию по выбору насоса, обратитесь к  нашим специалистам, отправив заявку на [email protected], позвонив по телефону +7 (351) 225-10-55 (или закажите звонок).

John Crane | «Джон Крейн»

08.07.2011

Профессиональная консультация при подборе торцевых уплотнений гарантирует вам эффективность, надежность эксплуатации, безопасность, отличные ресурсные характеристики. Чтобы определить всю важность этих критериев, следует подробно остановиться на каждом из них.

Безопасность – фундаментальный принцип, который определяет все остальные эксплуатационные качества. Мы предлагаем 2 типа торцевых уплотнений: тандем и «спина к спине». Их преимущество в более высоком уровне безопасности по сравнению с одинарными торцевыми уплотнениями. Эти конструкции практически исключают возможные утечки – в случае раскрытия одной из пар трения полость насоса сообщается с полостью уплотнения, которая соединена с автономным бачком гидрозатвора.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

В том случае, если конструкция герметична, сброс перекачиваемой жидкости в атмосферу исключен.

В случае разуплотнения второй пары, с атмосферой сообщается жидкость, которая помещается в бачок. Бачок, как правило, заполняется водой, что снижает риск серьезного экологического урона.

Технология обслуживания торцевых уплотнений

Обслуживание торцевых уплотнений – довольно простая операция, не требующая сложных специальных навыков.

Система «спина к спине» работает только при создании избыточного давления, которое достигается при подаче газа, подаваемого в расширительный бачок с давлением на 0,1-0,3 МПа больше, чем давление на участке установки уплотнения (на насосе). Также торцевое уплотнение конструкции «спина к спине» требует заправки затворной жидкостью.

Торцевое уплотнение системы «тандем» не требует дополнительного создания избыточного давления.

Области применения торцовых уплотнений

Нормальная эксплуатация – это отсутствие попадания в транспортируемый продукт  посторонних примесей жидкого или газообразного свойства.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Это достигается посредством квалифицированной установки и пуско-наладочных работ:

Двойное торцевое уплотнение имеет конструкцию, где затворная жидкость находится под давлением 0,1-0,3 МПа, что больше, чем давление в камере насоса. Разуплотнение первой ступени может привести к попаданию ее в транспортируемую среду, что может вызвать существенные неполадки при работе с определенными видами продуктов. Эта система эффективна, если проточная часть насоса начинает свою работу без жидкости или практически осушается, что грозит раскрытием или осушением колец трения, и, как следствие, потерей герметичности.

Рабочий ресурс торцевого уплотнения

Принцип работы любого уплотнения заключается в достижении длительного срока службы, исключая увеличение возможных утечек через уплотнение. Конструкция торцевого уплотнения «тандем» работает по следующему принципу: в зазор колец трения устремляется перекачиваемая среда, которая может содержать твердые частицы, негативно влияющие на работу системы и провоцирующая ее износ.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. В случае же с торцевым уплотнением типа «спина к спине» в зазоры пары трения попадает чистая затворная жидкость, которая значительно увеличивает эксплуатационный срок.

Торцевые уплотнения от сервисного центра «Джон Крейн»

Сервисный центр «Джон Крейн» предлагает большой ассортимент высококачественных торцевых уплотнений. Основным направлением нашей деятельности является реализация изделий Типов 58, 59, 502, 680, 2100, используемых при изготовлении насосных систем во всех европейских странах, в том числе Финляндии, Австрии, Ирландии, США.


Новые конструкции торцевых уплотнений для валов центробежных насосов нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств — Оборудование

Большому распространению центробежных насосов, относящихся к типу динамических насосов, в нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производствах способствуют следующие их основные положительные качества: возможность непосредственного соединения с быстроходными приводными двигателями, небольшие габаритные размеры и масса, простота конструкции, удобство эксплуатации и ремонта, быстрый пуск и простое регулирование режима работы, плавная и непрерывная подача перекачиваемой жидкости, сравнительно малая чувствительность к загрязнённой перекачиваемой жидкости и др.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. [1] Но центробежные насосы не обладают самовсасыванием. Поэтому перед пуском центробежного насоса его приемный трубопровод и корпус насоса должны быть заполнены жидкостью.

Принцип действия динамических центробежных насосов основан на силовом взаимодействии лопаток рабочего колеса с обтекающим их потоком перекачиваемой жидкости. Поток перекачиваемой жидкости имеет в области лопаток рабочего колеса радиальное направление, поэтому создаются условия возникновения центробежных сил. Силовое взаимодействие перекачиваемого потока жидкости с вращающимся рабочим колесом создаёт разность давлений по обе стороны каждой лопатки рабочего колеса. Силы давления на лопатках, возникающие при вращении рабочего колеса, воздействуют на поток перекачиваемой жидкости и создают вынужденное вращательное и поступательное движение перекачиваемой жидкости, увеличивая её энергию.

Одним из основных узлов центробежного насоса, от которого во многом зависит безотказная работа насоса, является узел уплотнения вращающегося вала [2].Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Для герметизации вращающего вала центробежного насоса применяются сальниковые, манжетные, лабиринтные, динамические, магнитножидкостные и торцевые уплотнения. Эти уплотнения не в равной степени отвечают требованиям, предъявляемым к уплотнениям вращающего вала центробежных насосов, применяемых в нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производствах. В наибольшей степени этим требованиям отвечают торцевые уплотнения вращающихся валов [3,4]. В последнее время к уплотнениям вращающихся валов центробежных насосов предъявляются всё более жёсткие требования по герметичности, способности нормально работать при высокой и очень низкой температуре перекачиваемой среды, при высоких давлениях, по автоматичности их действия и др.

В мировой практике известно много разработанных, запатентованных и выпускаемых ведущими в области уплотнительной техники отечественными и зарубежными фирмами новых конструкций торцевых уплотнений для вращающихся валов насосов, отличающихся высокими технико-экономическими показателями.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Для герметизации вращающихся валов центробежных насосов нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств широко применяются одинарные и двойные торцевые уплотнения. Двойные торцевые уплотнения являются комбинацией двух одинарных уплотнений, в камеру между которыми обычно подаётся затворная жидкость с давлением, превышающим давление перекачиваемой насосом жидкости непосредственно перед внутренним одинарным торцевым уплотнением.

Достоинством запатентованного торцевого уплотнения пакетного типа [5] является то, что оно устанавливается на вал 6 (рис.1) насоса полностью собранным и не требует доработки под фактические осевые размеры.


Рис.1. Торцевое уплотнение пакетного типа с гидродинамической пятой

Торцевое уплотнение содержит корпус 3 и размещенное в нём установленное герметично на валу 6 вращающееся кольцо 4.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Вращающееся кольцо 4 установлено на валу 6 с возможностью вращения вместе с ним. С вращающимся кольцом 4 контактирует невращающееся аксиально подвижное кольцо 1, установленное на корпусе 3 герметично и подпружиненное посредством пружин 2 в осевом направлении. Вращающееся кольцо 4 и невращающееся кольцо 1 образуют пару трения. Невращающееся кольцо 1 подпружинено посредством пружин 2, установленных между корпусом 3 и фланцем 8 невращающегося кольца 1. Пружина 2 упирается одним концом в плоскую поверхность фланца 8, а другим концом упирается в корпус 3. Вращающееся кольцо 4 фиксировано от осевого смещения гидродинамической пятой 5, выполненной в виде кольца. Гидродинамическая пята 5 закреплена на корпусе 3 свободно и контактирует с вращающимся кольцом 4 с образованием замкнутой полости для подачи уплотняющей затворной жидкости. Вращающееся кольцо 4 обратной от пары трения стороной упирается в осевом направлении в гидродинамическую пяту 5. Гидродинамическая пята 5 имеет радиальные канавки 7 на поверхности, контактирующей с вращающимся кольцом 4.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Канавки 7 пяты 5 выполнены для создания гидродинамической силы.

В отверстие «Б» подаётся под давлением уплотняющая затворная жидкость, которая, омывая пару трения, охлаждает её. Слив жидкости осуществляется по канавкам 7. При вращении между вращающимся кольцом 4 и пятой 5 за счёт жидкостного клина возникает гидродинамическая подъёмная сила, которая воспринимает осевую нагрузку от действия пружин 2 и гидростатического давления в паре трения колец 4 и 1.

Повышенной надёжностью работы отличается торцевое уплотнение [6] для вала насоса, содержащее седло 1 (рис.2) с отверстием, через которое проходит защитная втулка 2 вращающегося вала, ферромагнитное уплотнительное кольцо 3, установленное с возможностью его возвратно-поступательного перемещения вдоль втулки 2 вала, эластомерное кольцевое уплотнение 4, средство придания возвратно-поступательного перемещения ферромагнитному уплотнительному кольцу 3 вдоль втулки 2 вала, выполненное из магнитного материала в виде кольца 6, которое приклеено к торцу седла 1, корпус 7 и кольцо 5 из антифрикционного немагнитного материала.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.


Рис.2. Торцевое уплотнение с оптимальным контактным давлением между неподвижным и вращающимся уплотнительными кольцами пары трения

Толщина кольца 6 меньше толщины кольца 5 на величину износа торцевого уплотнения за всё время его эксплуатации. Седло 1 установлено в корпусе 7 и уплотнено от протечек перекачиваемой жидкости из щели А в окружающую среду (камеру Б) эластомерным уплотнительным кольцом 8.

При неподвижном вале насоса сила притяжения между ферромагнитным уплотнительным кольцом 3 и кольцом 6 из магнитного материала герметизирует торцевую контактную поверхность между кольцом 5 из антифрикционного немагнитного материала и уплотнительным кольцом 3. При вращении вала с защитной втулкой 2 и уплотнительного кольца 3 уплотнительное кольцо 3 и кольцо 5 из антифрикционного немагнитного материала расходятся, и жидкость из щели А поступает через микронеровности в торцевой зазор между этими кольцами.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Во время работы механизма давление в смазочной плёнке между кольцами 3 и 5 растёт. Усилие притяжения между ферромагнитным уплотнительным кольцом 3 и кольцом 6 из магнитного материала должно быть достаточным, чтобы избежать значительной утечки жидкости из щели А. Однако, если это усилие будет чрезмерным, то это приведёт к исчезновению плёнки между уплотнительным кольцом 3 и кольцом 5 из антифрикционного немагнитного материала и, следовательно, к значительному износу поверхностей. Усилие прижатия между кольцами 3 и 6 должно быть оптимальным.

Торцевое уплотнение для вала насоса имеет простую конструкцию и обеспечивает большой ресурс работы пары трения между кольцами 3 и 5.

Упрощённой технологией сборки и ремонтопригодностью отличается торцевое уплотнение вращающегося вала насоса [7], содержащее неподвижный корпус 1 (рис.3) и подвижную в осевом направлении и вращающуюся вместе с валом 2 насоса обойму 6.


Рис.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. 3. Торцевое уплотнение с опорно-центрирующим кольцом для передачи крутящего момента от вала насоса к подвижной обойме

Для передачи крутящего момента от вала 2 насоса через опорно-центрирующее кольцо 9 к подвижной обойме 6, создания начальных контактных давлений в паре трения колец 4 и 5, а также исключения утечек перекачиваемой жидкости при работающем и неработающем насосе, используется цилиндрическая винтовая пружина сжатия 8. Применение манжет 3 и 7, изготовленных из эластомерного материала, имеющих на наружной гладкой цилиндрической поверхности кольцевые выступы, совместно с кольцами 4 и 5 пары трения, установленными соответственно в корпусе 1 и обойме 6, позволяет эффективно отслеживать биения стыка колец 4 и 5 пары трения, обеспечить плоскопараллельность их трущихся поверхностей и герметичность подвижного соединения неподвижного кольца 4 с вращающимся кольцом 5. Торцевое уплотнение надёжно в работе и имеет большой ресурс.

Увеличенным сроком службы отличается торцевое уплотнение [8] вала центробежного насоса, перекачивающего агрессивную жидкость с абразивными частицами, содержащее неподвижное кольцо 6 (рис.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. 4), установленное посредством резиновой манжеты 5 во фланец крышки 4 корпуса насоса, и подвижный в осевом направлении сборочный узел, надетый на вал 9 насоса.


Рис.4. Торцевое уплотнение с подвижным в осевом направлении и вращающимся вместе с валом насоса сборочным узлом

Подвижный в осевом направлении и вращающийся вместе с валом 9 насоса сборочный узел включает защитную оболочку 8 из эластомерного материала, две металлические обоймы 1 и 2, надетые с разных сторон на наружную поверхность оболочки 8, круглые конические наружные поверхности этих обойм 1 и 2 расположены с углом их наклона навстречу друг другу, пружину сжатия 7, расположенную между торцевыми поверхностями двух обойм 1 и 2 и надетую с натягом на их наружные поверхности, вращающееся вместе с валом 9 кольцо 3 пары трения, установленное с натягом по его наружной цилиндрической поверхности в защитной оболочке 8 и прижатое усилием пружины 7 к рабочей поверхности неподвижного кольца 6 пары трения с одной стороны, а с другой к торцевой поверхности защитной оболочки 8, причём внутренняя цилиндрическая поверхность части оболочки 8 имеет диаметр меньше диаметра вала 9 насоса и обжата с натягом с наружной стороны обоймой 1.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

В связи с тем, что пружина сжатия 7 надета с натягом на наружные поверхности обойм 1 и 2, она передаёт крутящий момент от обоймы 1 к обойме 2 и создаёт необходимое начальное контактное давление на рабочих поверхностях колец 3 и 6, обеспечивая герметичность подвижного соединения колец 3 и 6. Защитная оболочка 8 защищает поверхность вала 9 насоса от воздействия агрессивной перекачиваемой жидкости с абразивными частицами, а также способствует отслеживанию биений стыка рабочих поверхностей колец 3 и 6 пары трения и поглощению вибраций, возникающих при работе насоса, при этом обеспечивается возможность осевого перемещения и угловой податливости вращающегося кольца 3 пары трения. Давление перекачиваемой насосом жидкости создаёт дополнительно контактное давление между кольцами 3 и 6 пары трения уплотнения, обеспечивая высокую степень герметичности, практически исключая утечки. Тепло от колец 3 и 6 пары трения уплотнения отводится перекачиваемой насосом жидкостью.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Торцевое уплотнение имеет простую конструкцию и удобно в эксплуатации.

Высокую степень герметичности вращающего вала насоса и повышенную надёжность работы обеспечивает торцевое уплотнение [9], содержащее неподвижное кольцо 4 (рис.5) пары трения, изготовленное из износостойкого антифрикционного материала, надетое на вал 2 насоса и установленное герметично с отсутствием проворота посредством резиновой манжеты 5 в корпус 6 насоса.


Рис.5. Торцевое уплотнение с конической пружиной сжатия, выполняющей функцию поводка для передачи крутящего момента от вала насоса к сборочному узлу

Подвижный в осевом направлении и вращающийся вместе с валом 2 насоса сборочный узел прижат усилием сжатой конической пружины 3, один конец которой упирается в рабочее колесо 1, а другой – к вращающейся упорной шайбе 10. Сборочный узел содержит обойму 8, в которую герметично установлено с отсутствием проворота вращающееся кольцо 7 пары трения, прижатое рабочей поверхностью к неподвижному кольцу 4.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. На внутренней цилиндрической поверхности обоймы 8 выполнена проточка, в которую установлено резиновое уплотнительное кольцо 9, обеспечивающее герметичность между обоймой 8 и валом 2. Во внутреннюю проточку обоймы 8 установлена упорная шайба 10, сжимающее кольцо 9 в осевом направлении посредством опорного витка большого основания сжатой конической пружины 3, который также установлен во внутреннюю проточку обоймы 8. Конец опорного витка большего основания конической пружины 3 отогнут в радиальном направлении наружу и вставлен в радиально выполненную прорезь обоймы 8, выполняющий функцию поводка для передачи крутящего момента от вала 2 к сборочному узлу. Меньшее основание конической пружины 3 имеет более одного опорного цилиндрического витка, их внутренние диаметры равны между собой и меньше диаметра вала 2, возникающие рабочие напряжения в опорных цилиндрических витках не превышают допускаемых напряжений упругости материала проволоки конической пружины 3.

Торцевое уплотнение вращающегося вала центробежного насоса имеет большой ресурс работы.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Повышенной надёжностью и большим ресурсом работы отличается одинарное торцевое уплотнение [10] вращающегося вала 5 (рис.6) центробежного насоса, перекачивающего химически агрессивные жидкости с взвешенными твёрдыми частицами.


Рис.6. Торцевое уплотнение с защитной обоймой, в которую установлено вращающееся кольцо пары трения

Торцевое уплотнение содержит пару трения, состоящую из неподвижного кольца 12, свободно установленного во фланец крышки 14 корпуса насоса, и подвижного вращающегося кольца 11, установленного герметично, с отсутствием проворота, в защитную обойму 9. Кольцо 12 изготовлено из более твёрдого материала, чем кольцо 11, изготовленное из более мягкого и теплопроводного самосмазывающегося материала. Фиксатор (штифт) 1 установлен на цилиндрическую поверхность кольца 12 и препятствует провороту этого кольца во фланце крышки 14 корпуса насоса.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Герметичность соединения между фланцем крышки 14 и кольцом 12 обеспечивается резиновым уплотнительным кольцом 13. Защитная обойма 9, в которую герметично, с отсутствием проворота, установлено подвижное вращающееся кольцо 11, имеет свободу осевых и угловых перемещений. Корпус 7 уплотнения установлен с зазором внутри обоймы 9, имеет осевую подвижность и зафиксирован от проворота на валу 5 штифтом 4. Резиновое уплотнение 3 размещено между обоймой 9 и корпусом 7 и обеспечивает за счёт своей упругой деформации свободу осевых и угловых перемещений обоймы 9, что позволяет эффективно отслеживать биения стыка колец 12 и 11 пары трения. Резиновое уплотнение 8, размещенное между корпусом 7 и валом 5, также обеспечивает за счёт своей упругой деформации свободу осевых и угловых перемещений корпуса 7 относительно вала 5. Уплотнения 3 и 8 обеспечивают герметичность пространства между обоймой 9, корпусом 7 и валом 5 от перекачиваемой насосом химически активной жидкости. В это герметичное пространство установлен набор мелких податливых цилиндрических пружин 2 с центрированием по наружной поверхности в отверстиях корпуса 7, а также поводковое устройство, состоящее из штифта 10, установленного во внутреннюю торцевую поверхность защитной обоймы 9 и отверстие в торце корпуса 7 под этот штифт.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Дистанционно-упорная втулка 6 надета на вал 5 насоса между торцем корпуса 7 и торцем (уступом) вала 5. Она замыкает осевое усилие набора пружин 2 между торцем вала 5 и парой трения и обеспечивает установочный размер набора пружин 2, которые создают начальное контактное давление в паре трения неподвижного 12 и подвижного 11 колец для исключения утечек в ней перекачиваемой жидкости также и при неработающем насосе.

Простой технологией изготовления, повышенной надёжностью и большим ресурсом работы отличается торцевое уплотнение [11] вала центробежного насоса, содержащее дистанционно-упорную втулку 8 (рис.7), насаженную с натягом на вал 1 насоса, неподвижную обойму 2 и подвижную обойму 4, надетые на втулку 8.


Рис.7. Торцевое уплотнение с цилиндрической винтовой пружиной сжатия, позволяющей отслеживать биения стыка подвижного и неподвижного колец пары трения

В обоймы 2 и 4 установлены герметично, с отсутствием проворота, соответственно неподвижное 10 и подвижное 9 кольца пары трения торцевого уплотнения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Герметичность между неподвижной обоймой 2 и корпусом 11 насоса, а также между подвижной обоймой 4 и втулкой 8 обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами соответственно 3 и 5. Для передачи крутящего момента от вращающегося вала 1 насоса к подвижной обойме 4 и создания начального контактного давления в паре трения колец 9 и 10 используется цилиндрическая винтовая пружина сжатия 6, позволяющая отслеживать биения стыка колец 9 и 10 пары трения торцевого уплотнения. Цилиндрическая пружина сжатия 6 имеет максимальный индекс i, равный 12÷15:


где

D0 – средний диаметр цилиндрической пружины,

d – диаметр проволоки пружины.

Пружина 6 надета на втулку 8: один конец пружины 6 по внутреннему диаметру Dвн надет с относительным натягом δ, равным 3,5÷5,5%, на цилиндрический наружный поясок с диаметром Dн подвижной обоймы 4, а другой конец по её внутреннему диаметру Dвн надет на цилиндрический наружный поясок с диаметром Dн центрирующего разрезного кольца 7.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.


где

Dн – наружный диаметр цилиндрического пояска подвижной обоймы 4, на который надевается с натягом внутренний диаметр Dвн пружины 6;

Dвн – внутренний диаметр пружины сжатия 6;

При работе центробежного насоса перекачиваемая жидкость под давлением нагнетания по выполненному каналу в корпусе 11 насоса (на рис.7 канал в корпусе 11 не показан) подаётся к паре трения колец 9 и 10 для их охлаждения. Тепло от пары трения колец 9 и 10 торцевого уплотнения отводится с этой охлаждающей перекачиваемой жидкостью на всасывание центробежного насоса через отверстия в рабочем колесе насоса (рабочее колесо с отверстиями на рис.7 не показано). Давление перекачиваемой охлаждающей жидкости в камере А торцевого уплотнения создаёт дополнительное контактное давление между кольцами 9 и 10 пары трения, повышая степень герметичности торцевого уплотнения во время работы центробежного насоса.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Анализ научно-технической литературы промышленно развитых стран мира и патентных материалов ведущих в уплотнительной технике отечественных и зарубежных фирм показывает, что не существует универсальной конструкции торцевого уплотнения для вращающих валов центробежных насосов нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. Выбор конструкции зависит от условий работы торцевого уплотнения (давления, температуры, виды перекачиваемой среды, скорости вращения герметизируемого вала насоса и т.д.), а также от технических и экономических требований (степени герметизации, надёжности и ресурса работы, использования дешёвых стандартных уплотнений и т.д.).

Современные тенденции развития конструкций торцевых уплотнений для вращающихся валов центробежных насосов направлены на:

  • повышение надёжности и ресурса работы;

  • увеличение степени герметичности уплотняемой перекачиваемой жидкости;

  • упрощение конструкции и технологии изготовления;

  • эффективный теплоотвод от зоны контакта пар трения;

  • использование в конструкции гидродинамического и магнитного эффектов;

  • удобство эксплуатации и др.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Лирература:

1. Буренин В.В. Новые центробежные насосы для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2004. – № 12. – С. 26-26.

2. Буренин В.В., Дронов В.П. Конструкции контактных уплотнений вращающихся валов: тематический обзор. – М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. – 1986. – Серия ХМ-4 «Насосостроение». –36 с.

3. Гаевик Д.Т., Буренин В.В. Современные и перспективные конструкции торцовых уплотнений нефтяных центробежных насосов магистральных нефтепроводов: Обзорная информация // М.: ВНИИОЭНГ. Серия «Машины и нефтяное оборудование». – 64 с.

4. Буренин В.В. Торцовые уплотнения для центробежные насосов химических и нефтехимических производств // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2002. – № 10. – С. 27-30.

5. Пат.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. 2494300 Россия, МПК F16J 15/34. Торцевое уплотнение / Г.С. Баткис, Е.А. Новиков, В.К. Хайсанов, Н.М. Лившиц, Р.Н. Зиннатуллин. Опубл. 27.09.2013. Бюл. №27.

6. Пат. 2561815 Россия, МПК F16J 15/34. Торцевое уплотнение вращающегося вала / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев. Опубл. 10.09.2015. Бюл. №25.

7. Пат. на полезную модель 53744 Россия МПК F16J 15/34. Уплотнение торцевое Шепелёва / В.А. Шепелёв, А.В. Шепелёв. Опубл. 27.05.2006. Бюл. №15.

8. Пат. на полезную модель 72741 Россия МПК F16J 15/34. Модернизированное уплотнение торцевое Шепелёва / В.А. Шепелёв, А.В. Шепелёв. Опубл. 27.04.2008. Бюл. №12.

9. Пат. на полезную модель 93914 Россия МПК F16J 15/00. Уплотнение торцевое с конической пружиной и опорными цилиндрическими витками (варианты) / В.А. Шепелёв, А.В. Шепелёв. Опубл. 10.05.2010. Бюл. №13.

10. Пат. на полезную модель 43603 Россия МПК F04D 29/10.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Уплотнение торцевое одинарное / В.В. Савва, А.В. Шепелёв, В.А. Шепелёв, А.О. Белостоцкий. Опубл. 27.01.2005. Бюл. №3.

11. Пат. на полезную модель 43322 Россия МПК F04D 29/00. Уплотнение торцевое модернизированное / В.В. Савва, А.В. Шепелёв, В.А. Шепелёв. Опубл. 10.01.2005. Бюл. №1

Одинарное или двойное уплотнение

При выборе типа уплотнительной системы целесообразно принимать во внимание следующие факторы: безопасность, удовлетворение условиям технологического процесса, особенности обслуживания, ресурсные характеристики.

Рис.1 Одинарное торцовое уплотнение

1. Безопасность

Оба типа двойных уплотнений «тандем» и «спина к спине» обладают общим преимуществом по сравнению с одинарными торцовыми уплотнениями. При их использовании полностью исключаются утечки перекачиваемой насосом среды в атмосферу в случае раскрытия любой из пар трения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. При разуплотнении первой пары трения полость насоса сообщается с полостью уплотнения, соединенной с автономным бачком гидрозатвора. При герметичной конструкции бачка, рассчитанной на рабочее давление насоса, сброса в атмосферу перекачиваемой жидкости не происходит. При разуплотнении второй пары — с атмосферой сообщается жидкость, заливаемая в бачок. В большинстве случаев в бачок наливается вода, утечка которой не приводит к серьезным последствиям и загрязнению окружающей среды.

2. Область применения двойных уплотнений

Рис.2 Двойное уплотнение по схеме «тандем» Рис.3 Двойное уплотнение по схеме «спина к спине»

Нормальное прохождение технологического процесса предполагает отсутствие попадания в перекачиваемый продукт посторонних веществ, жидких или газообразных.

  • При применении уплотнений типа «тандем» используется затворная жидкость, находящаяся под давлением близком к атмосферному.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. В случае раскрытия пары трения первой ступени жидкость из насоса поступает в контур затворной жидкости. При этом загрязнения перекачиваемой среды (т.е. переток жидкости из бачка в корпус) не происходит, так как давление в корпусе оборудования больше чем в бачке.
  • В двойных уплотнениях типа «спина к спине» затворная жидкость находится под давлением на 0,1…0,3 МПа больше, чем давление в камере насоса, и при разуплотнении первой ступени часть ее попадает в перекачиваемую насосом жидкость, что может оказаться неприемлемым при перекачке определенного вида продуктов. Данную систему уплотнения целесообразно применять в случаях, когда проточная часть насоса начинает работу без жидкости или практически осушается, или в камере уплотнения создается вакуум, что грозит раскрытием или осушением колец пар трения и потерей герметичности уплотнения. Другим применением данной системы уплотнения является, то что жидкость, находящаяся в бачке, оттесняет частицы абразива, находящиеся в перекачиваемой жидкости от пары трения уплотнения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Таким образом срок службы уплотнения значительно увеличивается.

3. Особенности обслуживания

Особенности обслуживания заключаются в следующем:

  • после заправки затворной жидкостью системы обеспечения работоспособности торцовых уплотнений система с двойным торцовым уплотнением типа «спина к спине» требует создания избыточного давления, что осуществляется, как правило, при помощи газа, подаваемого в расширительный бачок с давлением на 0,1…0,3 МПа больше, чем давление в месте установки уплотнения в насосе;
  • схема уплотнение типа «тандем» не требует дополнительного создания избыточного давления затворной жидкости.

4. Увеличение ресурса

Наибольший интерес представляет достижение длительного срока службы без существенного увеличения утечек через уплотнение. При работе уплотнения типа «тандем» под перепадом давления «перекачиваемая жидкость – затворная среда» в зазор колец пар трения устремляется перекачиваемая среда, которая может содержать твердые частицы, обладать нежелательными физическими свойствами: коксоваться, вскипать и т.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. п., что сокращает срок службы колец пар трения, и, следовательно, уплотнения. В двойном уплотнении типа «спина к спине» в зазор пары трения устремляется чистая затворная жидкость с известными желаемыми параметрами, что существенно продлевает срок службы уплотнения.

Все о сильфонном торцевом уплотнении для насоса

Практически любой центробежный насос со сквозным валом герметизирован не полностью. Основная задача, которую необходимо решить производителям и пользователям насоса, состоит в минимизации утечки перекачиваемой жидкости из камеры насоса в атмосферу. Таким образом, уплотнение вала является барьером между внутренней частью насоса и атмосферой. Раньше эту задачу выполняла сальниковая набивка (сальниковое уплотнение, сальник), являющееся одним из первых уплотнений вала насоса, имеющее свои недостатки: при незначительном износе, вибрациях и неправильном расположении компонентов набивки, начиналась существенная утечка. На смену этому типу уплотнения  пришло более совершенное торцевое уплотнение.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Существует бесчисленное количество вариантов уплотнений, отражающих многообразие типов насосов и необходимость в конкретных решениях для конкретных ситуаций. Наиболее часто этот узел включает в себя вращающуюся и стационарную (неподвижную) часть.

Принцип работы  и устройство 

Итак, торцевое уплотнение, как правило, состоит из вращающейся части, которая установлена на валу насоса и вращается в жидкости вместе с валом и неподвижной части (седло). Также в состав торцевого уплотнения входят вторичные (вспомогательные уплотнения), компенсаторы (сильфоны), обеспечивающие дополнительную герметизацию. Небольшое пространство между поверхностями уплотнения называется зазором уплотнения. При правильной конструкции насоса и соблюдении условий установки вращающаяся часть движется по смазочной пленке толщиной всего 0,00025 мм. Если пленка становится значительно толще, происходит утечка перекачиваемой жидкости. Если пленка становится значительно тоньше, возрастают потери на трение, контактные поверхности перегреваются, что приводит к износу поверхностей уплотнения и нарушению герметизации.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Состояние уплотнения оказывает огромное влияние на рабочие характеристики насоса. Важность этого узла для насоса никогда нельзя недооценивать при проектировании, эксплуатации и техническом обслуживании насоса.

Данная конструкция позволяет использовать различные материалы для изготовления вращающейся и неподвижной частей уплотнения в зависимости от условий применения.

История развития:

Первое традиционное торцевое уплотнение было предложено компанией James Walker Group в 1930-х годах и предназначалось оно для холодильного компрессора, а десять лет спустя было изготовлено первое  уплотнение JohnCrane для автомобильной отрасли. Также компанией JohnCrane в эти годы было разработано и запатентовано сильфонное торцевое уплотнение вала. После этого в технологии уплотнений были разработаны другие типы торцевых уплотнений вала. Сегодня John Crane продолжает оставаться лидирующим производителем торцевых уплотнений наряду с такими производителями торцевых уплотнений, как Burgmann, Flowserve, Roten, Aesseal и другими.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

ТИПЫ (ВИДЫ) ТОРЦЕВЫХ УПЛОТНЕНИЙ: 

— о-образное одинарное или двойное торцевое уплотнение;                              

                     рис.1 чертеж (схема) одинарного торцевого уплотнения

                     рис.2 чертеж (схема) двойного торцевого уплотнения

— сильфонное (может быть как с резиновым сильфоном, так и с металлическим сильфоном)

                     рис.3 чертеж (схема) сильфонного торцевого уплотнения

— картриджное

                      рис. 4 чертеж (схема) картриджного торцевого уплотнения

Купить торцевое уплотнение.

 Огромное разнообразие типов, размеров и вариаций материального исполнения, предлагаемых нашей компанией торцевых уплотнений не позволяет предоставить простой в обращении для потребителя прайс-лист торцевых уплотнений. Для того чтобы узнать цену торцевого уплотнения, свяжитесь с нами по телефону 8 (342) 234-36-00 или отправьте свой запрос на наш ящик: [email protected]Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. ru Наши специалисты помогут выбрать правильный тип торцевого уплотнения и материальное исполнение для его продолжительной бесперебойной работы. У нас Вы всегда сможете быстро и дешево купить торцевые уплотнения для насосов GRUNDFOSWILOKSBLOWARACALPEDAEBARA и многих других, а также купить торцевые уплотнения для пищевых насосов HilgeAlfaLavalи др.

По всем возникшим вопросам, Вы можете получить квалифицированную консультацию перейдя в раздел контакты.

Торцевые уплотнения | АНОД-ЦЕНТР, торцевые уплотнения в Москве, (495) 995-35-05

Опросный лист на Торцевое уплотнение насоса

Опросный лист на Торцевое уплотнение для химической промышленности

Торцевые уплотнения для большинства типов насосных агрегатов, применяемых в нефтеперерабатывающей, химической отрасли и в области транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Торцевые уплотнения АНОД

Применение торцевых уплотнений НПЦ «АНОД» позволяет практически полностью исключить утечки перекачиваемой среды (до 2 г/час) и свести к минимуму расходы по обслуживанию насосного оборудования при длительном, 30 000-40 000 часов (4-5 лет) сроке эксплуатации.
Новейшие разработки конструкторов НПЦ «АНОД» позволили создать и применить на насосных и компрессорных агрегатах по желанию Заказчика торцевые уплотнения различных типов: одинарные торцевые уплотнения, одинарные торцевые уплотнения с защитной ступенью, двухступенчатые торцевые уплотнения любого исполнения, в том числе и сухие газовые торцевые уплотнения. Это высоконадежные торцевые уплотнения, позволяющие исключить возникновение пожароопасной ситуации и использовать системы для автоматического отключения насоса.

Более подробно Вы можете ознакомиться с торцевыми уплотнениями на сайте головного предприятия www.anod.ru

Рекомендации по монтажу торцовых уплотнений

Что объединяет плохие и хорошие уплотнения – это монтаж. При неправильном и неаккуратном монтаже оба уплотнения будут работать плохо! Ошибок при выполнении монтажа допускается очень много, несмотря на то, что монтаж торцового уплотнения производства НПЦ «АНОД» очень прост, и иногда удивляешься, как же можно допустить такие промахи.

Итак необходимо:

  1. Во-первых, Перед началом работ внимательно прочесть «Руководство по эксплуатации», в котором есть все рекомендации по монтажу. К сожалению, часто имеет место такой подход: сначала уплотнение монтируется, а при возникновении каких-то трудностей открывается «Руководство по эксплуатации». Это неправильно!
  2. Во-вторых, Убедиться в технически приемлемом для установки торцового уплотнения состоянии насосного агрегата:

— ЭТО проверка чистоты вала и сальниковой камеры. На них не должно быть острых кромок, заусенцев и т.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. п. Также не должно быть следов коррозии и неровностей в зоне установки резиновых уплотнительных колец. Все эти поверхности должны быть тщательно очищены от загрязнений и при необходимости обработаны мелкой наждачной бумагой. Шероховатость этих поверхностей должна быть не более 3,2 Ra.

— кромки шпоночных пазов должны быть зачищены, чтобы при монтаже уплотнения резиновое кольцо герметизации по валу не было повреждено. Если такой паз приходится на зону установки резинового кольца, его надо устранить. Есть несколько способов сделать это, например, установить вставку, подходящую по размеру на холодную сварку с последующей зачисткой поверхности. Заваривать такие пазы не рекомендуется, чтобы от перегрева не повело вал.

 насос должен соответствовать требованиям по биению вала, отклонению допуска соосности и перпендикулярности вала сальниковой камере. Напомню эти цифры. Несоосность вала по отношению к сальниковой камере не должна превышать 0,2 мм, отклонение от перпендикулярности торцовой поверхности сальниковой камеры относительно вала не более 0,1 мм, осевое перемещение вала агрегата не более 2,0 мм.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Невыполнение этих требований приводит к выходу из строя торцового уплотнения. Происходит задевание вращающихся деталей уплотнения за неподвижные части(корпус, фланец), срабатывание деталей торцового уплотнения, и их нагрев. Соответственно происходит перегрев колец трения и их растрескивание. Были случаи, когда торцовое уплотнение нагревалось до температуры появления цветов побежалостей, т.е. до 250-350 гр.С.

— и, наконец, все посадочные размеры насоса должны соответствовать конструктивным размерам торцового уплотнения.

  1. Очень важным является требование к самому монтажу. Смонтировать торцовое уплотнение необходимо в соответствии с «Руководством по эксплуатации» и НЕ ПРИМЕНЯЯ УДАРНЫХ МЕТОДОВ. Работа так называемым «ударным способом» приводит к стопроцентному выходу из строя торцового уплотнения. Надо всегда помнить, что внутри уплотнения находится начинка из хрупких керамических частей. Для снятия и установки торцового уплотнения нужно пользоваться съемниками.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

 Необходимо обратить внимание на следующие моменты:

  • прежде всего, убедиться в том, что вал имеет осевое перемещение не более величины, на которое рассчитано устанавливаемое торцовое уплотнение. В основном эта величина находится в пределах 0,5 мм.
  • торцовые уплотнения крепить на валу только после приведения последнего в рабочее положение, как говорится «выставить разбег вала»;
  • для насосов с гидропятой уплотнение крепить на валу в положении гидропяты, поджатой к «подпятнику» с зазором не более 0,2 мм;
  • после того как фланец торцового уплотнения прижат к торцу сальниковой камеры агрегата гайками, и вал насоса в подшипниках установлен в положение, которое он принимает в рабочем состоянии агрегата, затягиваются винты полуколец, обжимающих гильзу торцового уплотнения на валу. Затяжка должна производиться с усилием, которое зависит от диаметра винтов. Эта величина должна быть для винтов с прочностью 8.8 и диаметром 6 мм примерно равна 6 кгc/м, для диаметра 8 мм – 7 кгc/м, для диаметра 10 мм – 8 кгc/м.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Устанавливать винты для избежания самопроизвольного отворачивания рекомендуется на резьбовой герметик-фиксатор.

Что происходит, если затяжка произведена слабо? Под действием давления в насосе гильза перемещается вместе с кольцом пары трения, и сила сжатия одной из пар (если это двойное уплотнение) увеличивается до величины больше расчетной. Жидкостная пленка из зазора между кольцами вытесняется, и пара трения начинает работать в сухом режиме как упорный подшипник. В таком режиме кольца не могут долго работать. Происходит перегрев и разрушение колец либо ускоренный износ. Другая пара колец, наоборот, раскрывается и может произойти утечка уплотняемой жидкости или резиновое уплотнительное кольцо выпадает из канавки под кольцом пары трения. В этом случае тоже имеем выход из строя уплотнения.

Контролировать эту неисправность необходимо по относительному положению паза под предохранительную скобу на гильзе и плоскости фланца торцового уплотнения, что возможно даже в рабочем положении агрегата.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

 Еще раз хочу обратить внимание, что перед монтажом торцового уплотнения необходимо обязательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Воспользуйтесь информацией по монтажу, изложенной на предлагаемых рисунках, схемах, плакатах. Всегда возможны нюансы.

Торцевые уплотнения

 Торцевое уплотнение — это герметизирующее устройство машины (насоса, компрессора, мешалки, центрифуги и др.), предназначенное для предотвращения выхода рабочей среды в атмосферу. Торцевое уплотнение выполняется в виде пары трения торцовых поверхностей двух деталей, одна из которых закреплена на валу, а вторая – в корпусе машины.

 Одинарные торцевые уплотнения

Двойные торцевые уплотнения

Торцевые уплотнения для компрессоров

 

ОСОБЕННОСТИ

Отличительные особенности торцевых уплотнения производства НПЦ «АНОД».

  • СТАБИЛЬНОСТЬ РАБОТЫ ПРИ ПЕРЕПАДАХ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ обеспечивается термической и силовой стабилизацией трущихся плоскостей контактных колец в сочетании с тщательной гидравлической балансировкой.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
  • ПОВЫШЕННЫЙ РЕСУРС наработка серийных уплотнений превышает 50 000 часов.
  • СОВМЕСТИМОСТЬ ПО ГАБАРИТАМ И МЕСТАМ КРЕПЛЕНИЯ с выпускаемыми и эксплуатирующимися насосами и аппаратами, для установки торцового уплотнения не требуется дополнительная доработка насоса или аппарата.
  • МОНОБЛОЧНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ позволяет выполнять все необходимые испытания при изготовлении, монтаж без дополнительных регулировок.
  • ВЫСОКАЯ СТЕПЕНЬ УНИФИКАЦИИ, МИНИМАЛЬНАЯ НОМЕНКЛАТУРА ДЕТАЛЕЙ во всех типах уплотнений, на один и тот же диаметр уплотняемого вала, применяются взаимозаменяемые детали: пары трения, обоймы, резиновые прокладки, пружины, поводковые устройства, клеммные зажимы, штуцеры.
  • ВОЗМОЖНОСТЬ БЫСТРОЙ ЗАМЕНЫ отработавших ресурс деталей.
  • ЭКСПЛУАТАЦИЯ В АППАРАТАХ С РАЗЛИЧНЫМИ РАБОЧИМИ СРЕДАМИ жидкими, газообразными, в том числе агрессивными и абразивосодержащими.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
  • СОКРАЩЕНИЕ РАСХОДОВ НА замену торцовых уплотнений, ремонтные работы, обслуживающий персонал, электроэнергию.
  • СООТВЕТСТВИЕ требованиям стандарта API 682.

 ОБОЗНАЧЕНИЯ

Расшифровка обозначения торцового уплотнения.

Типы производимых торцевых уплотнений и их обозначения
УТ уплотнение торцевое одинарное
УТХ уплотнение торцевое одинарное с холодильником
УТД уплотнение торцевое двойное
УТДХ уплотнение торцевое двойное с холодильником
УТТ уплотнение торцевое двойное типа «тандем»
УТТХ уплотнение торцовое двойное типа «тандем» с холодильником
УТД100 уплотнение торцовое двойное для аппаратов с перемешивающими устройствами
УТДХ100 уплотнение торцовое двойное с холодильником для аппаратов с перемешивающими устройствами
УТДС100 уплотнение торцовое двойное с фторопластовым сильфоном для аппаратов с перемешивающими устройствами
УТГ уплотнение торцовое одинарное для нагнетателей и компрессоров
УТДГ уплотнение торцевое двойное для нагнетателей и компрессоров
УТГП уплотнение торцевое комбинированное для нагнетателей и компрессоров

Требования для установки торцевого уплотнения

Эксплуатация торцевых уплотнений

Каталог торцевые уплотнения

Каталог Насосные Агрегаты, Модернизация Насосов, Подшипники

 


Разница между одинарными и двойными механическими уплотнениями

Если вы перешли с набивки на механические уплотнения, вы понимаете положительное влияние механических уплотнений на ваши системы.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Одной из основных причин перехода на механические уплотнения является резкое снижение утечек, что в долгосрочной перспективе экономит драгоценное время и деньги на техническое обслуживание.

Механические уплотнения представляют собой устройства, которые герметизируют машины между вращающимися частями (валами) и неподвижными частями (корпусом насоса) и являются неотъемлемой частью насоса.Их основной задачей является предотвращение утечки перекачиваемого продукта в окружающую среду, и они изготавливаются в виде одинарных или двойных уплотнений. В чем разница между ними?

ЧТО ТАКОЕ ОДИНАРНОЕ ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ?

Одинарное механическое уплотнение состоит из двух очень плоских поверхностей, которые прижимаются друг к другу пружиной и скользят друг относительно друга. Между этими двумя поверхностями находится пленка жидкости, создаваемая перекачиваемым продуктом. Эта жидкая пленка предотвращает соприкосновение механического уплотнения с неподвижным кольцом.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Отсутствие этой пленки жидкости (сухой ход насоса) приводит к нагреву от трения и окончательному разрушению механического уплотнения.

Подробнее о причинах саморазрушения механических уплотнений читайте в нашем блоге.

Механические уплотнения имеют тенденцию к утечке пара со стороны высокого давления на сторону низкого давления. Эта жидкость смазывает поверхности уплотнения и поглощает тепло, выделяемое при соответствующем трении, которое пересекает поверхности уплотнения в виде жидкости и испаряется в атмосферу. Таким образом, обычной практикой является использование одинарного механического уплотнения, если перекачиваемый продукт практически не представляет опасности для окружающей среды.

ЧТО ТАКОЕ ДВОЙНОЕ ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ?

Двойное механическое уплотнение состоит из двух уплотнений, расположенных последовательно. Внутреннее или «первичное уплотнение» удерживает продукт внутри корпуса насоса. Внешнее или «вторичное уплотнение» предотвращает утечку промывочной жидкости в атмосферу.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Двойные механические уплотнения предлагаются в двух исполнениях:

  • Спина к спине
    • Два вращающихся уплотнительных кольца расположены друг против друга.Смазочная пленка создается затворной жидкостью. Такое расположение обычно встречается в химической промышленности. В случае утечки затворная жидкость проникает в продукт.
  • Лицом к лицу
    • Подпружиненные вращающиеся поверхности уплотнения расположены лицом к лицу и скользят в противоположном направлении к одной или двум неподвижным частям уплотнения. Это популярный выбор для пищевой промышленности, особенно для продуктов, которые склонны к прилипанию. В случае утечки затворная жидкость проникает в продукт.Если продукт считается «горячим», затворная жидкость действует как охлаждающий агент для механического уплотнения.

Двойные механические уплотнения обычно используются в следующих случаях:

  • Если жидкость и ее пары опасны для оператора или окружающей среды и ДОЛЖНЫ быть локализованы
  • При использовании агрессивных сред при высоких давлениях или температурах
  • Для многих полимеризующихся липких сред

Вы все еще используете упаковку для насосов? Прочтите о различиях между набивкой и механическими уплотнениями, чтобы узнать, имеет ли смысл переход на механические уплотнения для вашего предприятия.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Квалифицированный инженер поможет вам решить, какой тип механического уплотнения лучше всего подходит для вашего применения.

Что такое двойная печать и когда ее использовать (двойные печати: Часть 1)

Двойные (или двойные) механические уплотнения

разработаны таким образом, чтобы обеспечивали максимальную безопасность уплотнения. Эти уплотнения практически исключают утечку жидкости или газа, перекачиваемых в насосах или смесителях.

  • Двойные уплотнения обеспечивают уровень безопасности/нулевых выбросов, недостижимый при использовании одинарных уплотнений.Это необходимо при перекачивании или смешивании опасных или токсичных веществ.
  • Двойные уплотнения необходимы для определенных применений во многих странах
  • Эти уплотнения все чаще используются компаниями для достижения определенных экологических целей или требований по выбросам.
  • Правильно установленное двойное уплотнение также обеспечивает почти полный контроль над рабочей средой уплотнения и пленкой жидкости на поверхностях уплотнения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Один только этот фактор может значительно увеличить срок службы уплотнения.

Как это работает

Двойное механическое уплотнение имеет два первичных уплотнения с зоной барьерной или буферной жидкости между ними. Каждое первичное уплотнение обычно состоит из более мягкой и узкой неподвижной поверхности, сопровождаемой более твердой и широкой вращающейся поверхностью. Такое расположение позволяет более мягкому уплотнению изнашиваться, сохраняя при этом целостность уплотнения с более твердой поверхностью во время эксплуатации.

Когда использовать двойные уплотнения

Производители насосов и уплотнений рекомендуют двойные уплотнения по ряду причин:

  • Предотвращение попадания опасных продуктов в атмосферу/загрязнения окружающей среды
  • Избегайте утечек дорогостоящих технологических жидкостей
  • Увеличьте срок службы уплотнения, контролируя тип пленки жидкости на поверхностях уплотнения
  • Изолировать механическое уплотнение от атмосферных условий
  • Обеспечьте альтернативу, когда технологическая жидкость не обеспечивает стабильной и надежной смазки поверхностей уплотнения (например, газообразные среды, вязкие жидкости, неосаждающиеся суспензии или жидкости, склонные к затвердеванию)
  • Установка резервной пломбы на случай выхода из строя внутреннего уплотнения или планового ремонта оборудования (или для выявления выхода из строя уплотнения во время эксплуатации)
  • Избегайте загрязнения технологической среды в случае выхода из строя одного уплотнения

Полный контроль над средой уплотнения

Чтобы продлить срок службы любого уплотнения, необходимо контролировать пленку жидкости, которая соприкасается с поверхностью уплотнения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Это обеспечивает идеальную смазку, температуру и давление. Двойное уплотнение позволяет контролировать все эти факторы.

Двойные уплотнения требуют обмена жидкостью между внутренней и внешней поверхностями уплотнения. Каждое двойное уплотнение должно быть установлено с системой контроля/поддержки окружающей среды, которая вводит барьерную или буферную жидкость между первичными уплотнениями. Эта жидкость обычно подается из резервуара для охлаждения и смазки поверхностей уплотнения с использованием плана трубопровода. Использование измерителей уровня и давления на вспомогательных резервуарах имеет решающее значение как для локализации, так и для безопасности.

В зависимости от давления и расположения уплотнений такая система может использоваться для:

  • Контроль рабочей температуры (вверх/вниз) уплотнения
  • Нанесите смазку и/или чистую жидкость на поверхности уплотнения (кроме технологической жидкости)
  • Изолировать уплотнение от атмосферных условий
  • Контроль перепада давления на поверхностях уплотнения

Жидкость также может использоваться для отвода технологического тепла и тепла трения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Он может бороться с проблемами кавитации и сухого хода.Правильная настройка жидкости также может эффективно направлять гидравлическую нагрузку на внутреннее или внешнее уплотнение для удовлетворения эксплуатационных потребностей и увеличения срока службы уплотнения.

Барьерные и буферные жидкости

На выбор два режима работы:

  1. Затворная жидкость Давление жидкости на 15–30 фунтов на кв. дюйм изб./1–2 бар выше, чем давление перекачиваемой жидкости
    • Используется, когда технологическая среда очень опасна и выход из строя одного первичного уплотнения может поставить под угрозу персонал или окружающую среду
    • Перемещает уплотняемую жидкость через внутреннее уплотнение и смазывает поверхности уплотнения
  2. Буферная жидкость: давление жидкости ниже, чем давление в уплотнении
    Используется, если загрязнение технологической жидкости недопустимо и если уплотняющая жидкость обеспечивает достаточную смазку первичного уплотнения.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Используйте барьерную жидкость для:

  • Не допускать пересечения технологической жидкостью поверхностей уплотнения (особенно при работе с шламом)
  • Предотвращение образования высоких торцевых крутящих моментов во время запуска технологической жидкости, которая является липкой или имеет тенденцию к осаждению
  • Предотвращение испарения технологической жидкости через поверхности уплотнения
  • Предотвращение повреждения технологической жидкостью поверхностей внутреннего механического уплотнения
  • Смазать внутреннее и внешнее уплотнение

Превратите буферную жидкость в:

  • Предотвращение утечки в атмосферу или окружающую среду
  • Предотвращение загрязнения технологической среды
  • Уменьшить рабочее напряжение внутреннего уплотнения
  • Выявление возможного отказа уплотнения во время работы
  • Смажьте внутреннюю поверхность уплотнения (в то время как технологическая жидкость будет смазывать внешние поверхности уплотнения)

Варианты жидкости
Существует множество вариантов барьерной или буферной жидкости, но ключевым фактором является совместимость с герметизируемой средой.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Используемые жидкости делятся на несколько категорий:

  • Вода и водные растворы гликоля
  • Гидравлические и смазочные масла на минеральной основе
  • Гидравлические и смазочные масла на синтетической основе
  • Жидкие теплоносители
  • Разбавление технологической жидкости или сама технологическая жидкость

В следующем посте мы расскажем, как выбрать лучшую жидкость для вашего применения.

Конфигурации с двойным уплотнением

Двойные механические уплотнения бывают поворотными и стационарными.Есть три типовые конфигурации:

  • Спина к спине: Обычно используется для общего применения
  • Тандем (иногда называемый «лицом к спине»): обеспечивает абсолютную резервную копию в случае отказа одной пломбы
  • Личная встреча: стационарная – Становится менее популярной

Для правильной конфигурации не существует жестких правил.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Именно здесь в игру вступают цели вашей операции по обеспечению надежности и охране окружающей среды, и здесь опыт специалиста производителя уплотнений может оказаться бесценным.

Суть в том, что вариант с двойным уплотнением не имеет себе равных с точки зрения безопасности, работы без утечек/выбросов и стоимости жизненного цикла (LLC). Узнайте больше о настройке и эксплуатации двойного уплотнения в наших следующих публикациях.

Следующее в этой серии:

Часть 2. Варианты компоновки двойных/двойных механических уплотнений
Часть 3. Планы поддержки двойных/двойных механических уплотнений
Часть 4. Выбор наилучшей барьерной/буферной жидкости для вашего применения
Часть 5: Экономия воды благодаря двойным уплотнениям

Механические уплотнения для насосов | Как работают механические уплотнения?

Картриджные уплотнения

, безусловно, являются самыми простыми в установке уплотнениями.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Для этого необходимо надеть сальник на вал, затянуть болты сальника, с помощью шестигранного ключа затянуть установочные винты на валу насоса и снять установочные зажимы. Назначение установочных зажимов состоит в том, чтобы убедиться, что поверхности уплотнения зафиксированы в положении на валу, которое обеспечивает достаточное усилие для поддержания уплотнения, но не слишком большое усилие, которое может вызвать преждевременный износ. Картриджное уплотнение нельзя пропустить. 50% отказов уплотнений вызваны картриджными уплотнениями, которые на сегодняшний день являются самыми простыми в установке уплотнениями.Для этого необходимо надеть сальник на вал, затянуть болты сальника, с помощью шестигранного ключа затянуть установочные винты на валу насоса и снять установочные зажимы. Назначение установочных зажимов состоит в том, чтобы убедиться, что поверхности уплотнения зафиксированы в положении на валу, которое обеспечивает достаточное усилие для поддержания уплотнения, но не слишком большое усилие, которое может вызвать преждевременный износ.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Картриджное уплотнение нельзя пропустить. 50% отказов уплотнений вызваны неправильной установкой. Картриджные уплотнения почти исключают возможность неправильной установки (картриджные уплотнения все еще могут упасть во время установки, что приведет к поломке).

Картриджные уплотнения должны подходить к сальниковой коробке есть форма Форма заявки на уплотнение, чтобы убедиться, что механическое картриджное уплотнение подходит к насосу. Вы также можете заказать наши картриджные уплотнения онлайн.

Установка других типов уплотнений, таких как уплотнения с одинарной пружиной, уплотнения с несколькими пружинами и металлические сильфоны, требует тщательного расчета, чтобы обеспечить правильное положение уплотнения на валу. Чрезмерное сжатие уплотнения приведет к его преждевременному износу, в то время как недостаточное сжатие может привести к утечке или вообще к отсутствию уплотнения.При правильной установке и правильном применении уплотнения часто служат до 20 лет.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Срок службы механического уплотнения будет сильно различаться в зависимости от области применения. Чтобы получить помощь, обратитесь к торговому представителю American Seal & Packing за инструкциями по установке.

Метрические механические уплотнения | Уплотнения вала для насосов

Механические уплотнения

American Seal and Packing предлагает длинный список уплотнений.Мы будем постоянно добавлять продукты с механическими уплотнениями на эту страницу. Среди брендов, которые мы предлагаем, AS&P, AST, Sepco, Flow Serve, Utex Industries, а также другие производители уплотнений имперского размера. Для метрических механических уплотнений мы предлагаем Vulcan Seals и Latty. Через торговых партнеров мы также поставляем John Crane, Durametallic, Pillar, Burgmann, Grundfos, Roten и другие.

Подробнее
Линейные уплотнения
Линейные уплотнения просто относятся к уплотнениям, которые устанавливаются на вал или втулку, но устанавливаются независимо как отдельные детали.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
Одинарные пружинные уплотнения
Конструкции механических уплотнений варьируются от механических уплотнений с одинарной пружиной до высокотехнологичных двойных картриджных уплотнений для экстремальных условий эксплуатации.
Уплотнения из ПТФЭ
ПТФЭ ( политетрафторэтилен ) или, как известно большинству людей, тефлон ® , имеет диапазон 0–14 ph, который обычно выдерживает.
Внешние уплотнения
Внешние механические уплотнения также могут использоваться в оборудовании с сальниковыми коробками, которые не подходят для внутренних уплотнений, и к ним легче получить доступ для регулировки и устранения неисправностей.
Single Cartridge
A Single Cartridge Seal представляет собой предварительно собранный пакет компонентов уплотнения, значительно облегчающий установку с меньшим количеством точек, где могут возникнуть возможные ошибки при установке.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
Металлические сильфонные уплотнения
Металлические сильфонные уплотнения для насосов. Наиболее распространенными являются AM350 и Hastelloy C. Обычно с концевыми фитингами из нержавеющей стали эти механические уплотнения можно использовать в условиях, выходящих за рамки механических уплотнений с уплотнительными элементами из синтетического каучука.
Тандемный картридж
Существует два основных варианта двойного уплотнения: Тандемный картридж и лицевая сторона. Двойное картриджное механическое уплотнение может иметь любую конфигурацию.
Двойной картридж
Двойные картриджные уплотнения — Тандемное картриджное уплотнение представляет собой предварительно собранный пакет компонентов уплотнения, значительно облегчающий установку с меньшим количеством точек, где могут возникнуть потенциальные ошибки при установке.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
Уплотнительные горшки
Схемы нагнетания механического уплотнения, которые вы знаете, в некоторых случаях вам понадобится уплотнительный горшок для подачи чистой смазочной жидкости к вашему уплотнению.
Уплотнения мешалок и мешалок
Уплотнения мешалок и мешалок создают уникальную проблему для механических уплотнений. Поскольку большинство миксеров или мешалок устанавливаются сверху или сбоку сосуда, длинный вал, используемый для смешивания или перемешивания, обычно имеет проблемы с вытеканием.

Что такое механическое уплотнение?

В этой статье объясняется, что такое механическое уплотнение и основные конструктивные особенности, обеспечивающие его работу.

Основы уплотнения жидкостного насоса

Механическое уплотнение — это просто метод удержания жидкости внутри резервуара (обычно насосов, смесителей и т.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. д.), при котором вращающийся вал проходит через неподвижный корпус или иногда корпус вращается вокруг вала.

При герметизации центробежного насоса задача состоит в том, чтобы позволить вращающемуся валу войти во «влажную» зону насоса, не допуская выхода больших объемов жидкости под давлением.


Для решения этой проблемы необходимо наличие уплотнения между валом и корпусом насоса, которое может выдерживать давление перекачиваемого процесса и выдерживать трение, вызванное вращением вала.


Традиционные методы

Перед изучением функционирования механических уплотнений важно понять другие методы формирования этого уплотнения. Одним из таких методов, который до сих пор широко используется, является уплотнение сальника.

Сальниковое уплотнение представляет собой плетеный материал, похожий на веревку, который наматывается вокруг вала, физически заполняя зазор между валом и корпусом насоса.

Сальниковая набивка

по-прежнему широко используется во многих приложениях, однако все чаще пользователи применяют механические уплотнения по следующим причинам:

  • Трение при вращении вала со временем изнашивает набивку, что приводит к увеличению утечек до тех пор, пока набивка не будет отрегулирована или заменена заново.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
  • Трение вала также означает, что набивку также необходимо промывать большим объемом воды, чтобы она оставалась прохладной.
  • Набивка должна прижиматься к валу, чтобы уменьшить утечку – это означает, что насосу требуется больше приводной мощности для вращения вала, что приводит к потере энергии.
  • Поскольку набивка должна соприкасаться с валом, она со временем изнашивает на ней канавку, ремонт или замена которой может быть дорогостоящей.

Механические уплотнения предназначены для преодоления этих недостатков


Дизайн

Базовое механическое уплотнение имеет три точки уплотнения.

Неподвижная часть уплотнения крепится к корпусу насоса статическим уплотнением, которое может уплотняться с помощью уплотнительного кольца или прокладки, зажатой между неподвижной частью и корпусом насоса.

(ниже выделено красным, слева неподвижная часть, справа вращающаяся часть)

Вращающаяся часть уплотнения уплотняется на валу обычно с помощью уплотнительного кольца.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Эту точку уплотнения также можно считать статической, поскольку эта часть уплотнения вращается вместе с валом.

Само механическое уплотнение представляет собой интерфейс между неподвижной и вращающейся частями уплотнения.

Одна часть уплотнения, будь то статическая или вращающаяся часть, всегда устанавливается упруго и подпружинена, чтобы компенсировать любые небольшие отклонения вала, перемещение вала из-за допусков подшипников и неперпендикулярное выравнивание из-за производственных допусков.


Места уплотнения

В то время как две точки уплотнения в конструкции уплотнения представляют собой простые статические уплотнения, уплотнение между вращающимся и неподвижным элементами требует немного большего внимания. Это первичное уплотнение является основой конструкции всех уплотнений и имеет важное значение для его эффективности.

Первичное уплотнение по существу представляет собой подпружиненный вертикальный подшипник, состоящий из двух очень плоских поверхностей, одна неподвижная, другая вращающаяся, движущиеся друг против друга.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Поверхности уплотнения прижимаются друг к другу за счет сочетания гидравлической силы уплотняемой жидкости и усилия пружины конструкции уплотнения.Таким образом, образуется уплотнение для предотвращения утечки технологического процесса между вращающейся (валом) и неподвижной частями насоса.

Поверхности уплотнительных поверхностей отшлифованы до высокой степени плоскостности; обычно 2-3 полосы гелия (0,00003 дюйма / 0,0008 мм).

Если бы поверхности уплотнений вращались относительно друг друга без какой-либо смазки, они бы изнашивались и быстро выходили из строя из-за поверхностного трения и выделения тепла. По этой причине требуется некоторая форма смазки между вращающейся и неподвижной поверхностью уплотнения; это известно как пленка жидкости


Жидкая пленка

В большинстве механических уплотнений поверхности смазываются за счет поддержания тонкой пленки жидкости между поверхностями уплотнения.Эта пленка может образовываться либо от перекачиваемой технологической жидкости, либо от внешнего источника.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Необходимость в жидкостной пленке между поверхностями представляет собой конструктивную проблему, поскольку необходимо обеспечить протекание достаточного количества смазки между поверхностями уплотнения без утечки через уплотнение неприемлемого количества технологической жидкости или попадания загрязняющих веществ между поверхностями, которые могут повредить само уплотнение.

Это достигается за счет поддержания точного зазора между поверхностями, который достаточно велик, чтобы пропустить небольшое количество чистой смазочной жидкости, но достаточно мал, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в зазор между поверхностями уплотнения.

Зазор между гранями типичной пломбы составляет всего 1 микрон — в 75 раз уже человеческого волоса. Поскольку зазор такой крошечный, частицы, которые в противном случае могли бы повредить поверхности уплотнения, не могут попасть внутрь, а количество жидкости, просачивающейся через это пространство, настолько мало, что выглядит как пар — около ½ чайной ложки в день при типичном применении.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

 

Этот микрозазор поддерживается с помощью пружин и гидравлической силы, сжимающих поверхности уплотнения, в то время как давление жидкости между поверхностями (пленка жидкости) раздвигает их.

Если бы давление не толкало их друг от друга, две поверхности уплотнения находились бы в полном контакте, это известно как работа всухую и привело бы к быстрому выходу уплотнения из строя.

 

Без технологического давления (и силы пружин), сжимающих поверхности вместе, поверхности уплотнения разошлись бы слишком далеко, что привело бы к утечке жидкости.

Разработка механических уплотнений направлена ​​на увеличение срока службы первичных поверхностей уплотнения за счет обеспечения высокого качества смазочной жидкости и выбора соответствующих материалов поверхностей уплотнения для перекачиваемого процесса.


Утечка

Когда мы говорим об утечке, мы имеем в виду видимую утечку через уплотнение. Это связано с тем, что, как подробно описано выше, очень тонкая пленка жидкости удерживает две поверхности уплотнения друг от друга.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. При сохранении микрозазора создается путь утечки, что делает невозможным полное отсутствие утечек через механическое уплотнение. Однако мы можем сказать, что, в отличие от сальниковой набивки, величина утечки на механическом уплотнении должна быть настолько мала, чтобы ее нельзя было обнаружить визуально.

Недавнее тематическое исследование показало, что замена набивки снижает потребление воды и эксплуатационные расходы.


Резюме. Почему мы используем механические уплотнения?

  • Нет «видимой» утечки — уплотнения пропускают пар, когда пленка жидкости на поверхностях достигает атмосферной стороны поверхностей уплотнения.
    • Это будет примерно 1/2 чайной ложки в день при нормальном рабочем давлении и температуре, если он будет улавливаться и конденсироваться.
  • Картриджные уплотнения современной конструкции не повреждают вал или втулку насоса.
  • Ежедневное техническое обслуживание сокращается, так как уплотнения имеют внутренние пружины, которые обеспечивают их саморегулировку по мере износа поверхностей.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.
  • Уплотнения имеют малонагруженные поверхности, которые потребляют меньше энергии, чем сальниковое уплотнение.
  • Загрязнение подшипников снижается при нормальной работе, так как смазка не подвергается воздействию утечки и вымывания уплотнения.
  • Заводское оборудование также меньше подвержено коррозии, если продукт содержится в насосе.
  • Вакуум также может быть уплотнен с помощью этой технологии, что является проблемой для уплотнения, поскольку в насос всасывается воздух.
  • Меньшее количество выбрасываемого продукта сэкономит деньги, даже вода является дорогим товаром, и потребуется меньше очистки территории.

Как повысить надежность насоса

Если вы хотите узнать больше о том, как увеличить срок службы ваших уплотнений, посмотрите нашу серию видеороликов…
как повысить надежность насоса

 

Механическое уплотнение – обзор

2 Создание барьеров: создание лучшего, более плотного Скважина

Нефтегазодобывающие скважины строятся со стальными трубами, цементом и другими механическими уплотнениями по схеме «труба в трубе», которая создает несколько барьеров между добывающими флюидами и землей или источниками воды за пределами скважины.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Если внутренний барьер скважины выйдет из строя из-за механической или коррозионной утечки в самой внутренней трубе, следующий барьер из стали и цемента предотвратит утечку за пределы скважины. В современной конструкции скважин используется больше барьеров на поверхности и в защищенных водных зонах и меньше барьеров в направлении забоя скважины, где в скважину поступают нефть и газ. Чтобы скважина загрязнялась, утечка должна образоваться и распространяться изнутри скважины во внешнюю среду, минуя все стальные и цементные барьеры, а давление внутри скважины должно быть выше, чем давление снаружи скважины на глубине утечки. .На видео со скважинными камерами иногда обнаруживаются утечки из обсадной колонны, обычно из-за неправильно выполненных или герметизированных резьбовых соединений, и эти утечки в подавляющем большинстве случаев происходят в скважине, а не в вытекающих жидкостях. Причина проста: давление в нефте- и газодобывающих зонах снижается за счет добычи углеводородов, в то время как водоносные зоны вокруг продуктивных пластов остаются высоконапорными.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Эта небольшая, но эффективная естественная защита снижает уровень загрязнения окружающей среды, хотя попадание соленой воды создает дополнительные расходы для операторов.Соединение труб и эффективная цементная изоляция на начальном этапе строительства экономят деньги в долгосрочной перспективе.

Строительство системы ограждения добывающей скважины начинается в процессе бурения с бурения каждой секции, установки и цементирования каждой обсадной колонны скважины. Первоначальная конструкция обсадной колонны с достаточным количеством обсадных колонн и высококачественным цементированием имеет решающее значение для успешного жизненного цикла скважины. Проекты скважин в большинстве штатов должны быть одобрены регулирующими органами, которые несут ответственность (вместе с эксплуатирующей компанией) за размещение проекта, обеспечивающего добычу и предотвращающего отказы.Законченная скважина представляет собой систему взаимодействующих барьеров, образованных стальной трубой и цементом. Количество комплектов барьеров подбирается в соответствии с потребностями изоляции конкретного участка скважины и экологическим риском в зонах освоения скважин (рис.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. 5).

Рис. 5. Последовательное строительство и соответствующие барьерные уровни в примере скважины с истинной вертикальной глубиной 5000–8000 (TVD) или 12 000–15 000 + футов измеренной глубины (MD). У поверхности: обычно два-три барьера. Глубина и тип барьера устанавливаются соответствующими правилами в соответствии с местными условиями.Малая глубина: от двух до четырех в зависимости от типа скважины, наличия пресной воды, потенциала коррозии внутри и снаружи обсадной колонны и расположения скважины (город, районы, уязвимые для дикой природы, или другие экологические соображения). Средняя глубина: один или два барьера, как правило, с дополнительной защитой или изменением сплава рядом с коррозионными рассолами, CO 2 , H 2 S и т. д. Цементные перекрытия 200–600 + футов. — скважинные заканчивания, используемые в некоторых областях. Специальные цементы или механические доработки, используемые в некоторых областях.

Требования к строительству скважин устанавливаются основными государственными и местными нормативными актами для конкретных областей.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. В строительстве скважин нет универсального проекта. Излишнее проектирование обсадных труб и цементирования скважин (использование слишком большого количества барьеров) может стать проблемой, если сложность и барьеры системы препятствуют необходимому мониторингу или делают ремонт невозможным. Оставление определенных участков обсадной колонны незацементированными снижает количество отказов из-за циклов давления и позволяет при необходимости ремонтировать методом продавливания. Инженерные принципы проектирования скважин развивались в течение более чем ста лет усовершенствования стали и цементирования, основанного сначала на методе проб и ошибок (или успеха), а затем на улучшенных знаниях в области коррозии, оседания, сдвигов грунта и общих механических усовершенствований, извлеченных из эксплуатации. скважины и обмен информацией.Профессиональные сообщества, такие как Общество инженеров-нефтяников (SPE), и усилия по развитию отраслевых технологий, такие как Американский институт нефти (API), уже более 80 лет предоставляют форумы для обмена информацией и общепризнанными стандартами проектирования скважин.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

После бурения участка скважины стальная труба (обсадная труба) спускается на дно и цементный раствор (цементный порошок, смешанный с водой, без песка или гравия) закачивается вниз по обсадной трубе на дно, а затем вверх по область между обсадной трубой и просверленным отверстием, образуя прочную связь с очень высокой устойчивостью к давлению и потоку.После затвердевания цемента (несколько часов) он приобретает такую ​​же прочность и устойчивость к протечкам, что и скалы, через которые была пробурена скважина. Обязательное испытание под давлением и другие контрольные испытания гарантируют, что уплотнение находится на месте и предотвращает утечки. Эффективность цементного уплотнения зависит от конструкции скважины, которая учитывает местные инженерно-химические факторы. Цемент так же прочен, как и горная порода, которая на протяжении тысячелетий изолировала под землей газ, нефть и соленую воду, но для достижения изоляции его необходимо правильно разместить.Есть много записей о зацементированных скважинах, которые до сих пор надежно закрыты спустя 100 лет.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Устье скважины является единственной частью скважины, которая в большинстве случаев видна и является точкой доступа для дальнейших операций на скважине, таких как добыча, обработка и капитальный ремонт для модификации скважины по мере снижения давления в пласте. Устье также является удобной точкой для измерения давления в кольцевом пространстве и проверки на наличие утечек. После того, как самая глубокая обсадная колонна установлена ​​и зацементирована, противовыбросовый превентор, используемый во время бурения, заменяется набором клапанов, которые можно использовать для контроля поверхности и направления давления и добываемых флюидов.Устье скважины представляет собой сложный центр управления, использующий несколько клапанов и барьеров, чтобы обеспечить максимальный контроль флюидов, вытекающих из пласта. Устья скважин и их системы управления могут быть простыми на скважинах с низким давлением или очень сложными на скважинах с высоким давлением.

Данные исследований более 650 000 скважин по всему миру были изучены, чтобы дать более четкое представление о потенциальных утечках для скважин и разнице между разрушением одного барьера, который удерживается следующим барьером без утечки, и нарушением изоляции, которое происходит в результате отказа все барьеры, позволяющие скважинным флюидам достигать почвы или атмосферы.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Интенсивность утечек в вертикальных скважинах более старого поколения составляет около 0,02%, но в горизонтальных скважинах нового поколения скорость течи колеблется от 0,004% (4 обнаруженные утечки на сто тысяч скважин) до 0,006%. 8–12 Интенсивность утечки продолжает снижаться за счет усовершенствования конструкции и цементирования, и постоянная цель состоит в обнаружении и устранении нарушений одиночного барьера до того, как произойдет выброс жидкости. Отчеты об утечках из скважин, некоторые из которых варьируются от 1% и более для групп скважин в определенной области, обычно основаны на оценках или, в некоторых случаях, фактических измерениях для скважин, которые не подвергались требуемому техническому обслуживанию или находились в районах без достаточного соблюдения нормативных требований. . 8,13–15 Некоторые отчеты, в которых упоминается повышенный уровень утечек из скважин, были получены в результате тщательного изучения пропусков нормативных документов, типографских ошибок или нормативных комментариев и предложенных цитат без надлежащей последующей оценки для определения того, являются ли указанные «проблемы» были фактическими, одиночными отказами барьера или реальными проблемами с утечкой из скважины.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Разрушение одного барьера без утечки из скважины в окружающую среду (например, сдерживание давления в затрубном пространстве) сигнализирует о необходимости изменения конструкции новой скважины или ремонта старых скважин, но это не обязательно выброс флюидов. 8 Существующие нормативные требования штатов адекватно решают эти вопросы и эффективны при наличии надлежащего правоприменения. Разница между разрушением одиночного барьера и катастрофическими разрушениями скважин (описываемыми как любая утечка в почву или атмосферу) хорошо описана и может контролироваться с помощью существующих технологий, включая поддержание давления в затрубном пространстве и регулярные механические испытания, требуемые государственными нормами. 8 Катастрофические отказы случаются редко, как правило, в более старых скважинах с менее строгими требованиями к проектированию, а не в горизонтальных скважинах с множественными трещинами за последние 30 лет, или в случаях, когда требуемое техническое обслуживание отсутствовало.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Горизонтальные скважины обычно заменяют от трех до более чем 20 вертикальных скважин, в зависимости от применения, при этом горизонтальные скважины требуют только однократного прохода вблизи поверхностных вод и чаще используют более высокие цементные верхние части и/или промежуточную колонну, каждая из которых добавляет дополнительный барьер для конструкции скважины. Кустовое бурение этих скважин резко снижает воздействие разработки скважин на окружающую среду и обеспечивает лучший централизованный мониторинг и техническое обслуживание устьев скважин и сооружений.

Технология, применяемая на практике во время строительства скважин, отражает то, насколько хорошо операторы и регулирующие органы понимают местные проблемы и насколько эффективно они выполняют свою работу по применению и проверке использования лучших технологий. Ранние методы бурения, такие как канатные инструменты, которые допускали выбросы и устаревшие «фонтанные фонтаны», являются практикой, которая исчезла в современных заканчиваниях.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Активные государственные нормы по цементированию и программы закрытия бесхозных скважин также могут быть эффективными в снижении выбросов и отказов, если они активно соблюдаются.В Техасе, например, в 1919 году были введены правила цементирования и ликвидации скважин, и за 25 лет в рамках государственной программы, финансируемой за счет платы за выдачу разрешений, было выявлено и закупорено более 15 000 «бесхозных» скважин.

Тип скважины может быть одним из важнейших факторов, влияющих на различия между скважинами в отказе скважины и риске. Скважины, которые работают при экстремальных температурах, давлении, коррозионной стойкости и высоком эрозионном потенциале или находятся в зонах тектонического движения или активного проседания, обычно имеют более короткий срок службы или больше проблем с целостностью, чем скважины в менее экстремальных условиях или с более низким напряжением (рис. .6). 8 Все скважины требуют периодического обслуживания для контроля производственных отложений, таких как накипь, парафины и асфальтены, или требуют защиты от коррозии или других проблем.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Рис. 6. Влияние типа скважины на интенсивность разрушения барьера. 8

Двойное уплотнение — обзор

Затворная жидкость

Внешняя жидкость под давлением, превышающим давление в камере уплотнения насоса, введенная в двойное уплотнение под давлением для полной изоляции технологической среды от окружающей среды.

Затворная жидкость

См. Затворная жидкость.

Буфер

См. Буферная жидкость.

Буферная жидкость

Внешне подаваемая жидкость под давлением ниже давления в камере уплотнения насоса, используемая в качестве смазки и/или разбавителя в двойном безнапорном уплотнении.

Буферная жидкость

См. Буферная жидкость.

Втулка

Ограничительная втулка с малым зазором вокруг вала или втулки.Он может быть фиксированным или гибким в радиальном направлении при использовании в корпусе или фланш-панели.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

CMA

Ассоциация производителей химической продукции. Американская промышленная группа.

Защитная камера

Компонент, образующий полость, в которую помещается защитное уплотнение.

Защитное уплотнение

Конструкция механического уплотнения с одним гибким элементом, уплотнительным кольцом и ответным кольцом, установленными в защитной камере.

Спецификации

Шаблон, используемый для перечисления данных, информации и спецификаций, применимых к конкретному элементу оборудования установки.

Двойное уплотнение

См. Двойное уплотнение под давлением.

Двойное механическое уплотнение

Двойное уплотнение под давлением или двойное уплотнение без давления любого типа.

Двойное уплотнение под давлением

Конфигурация уплотнения с двумя уплотнениями на узел, в которых используется затворная жидкость, подаваемая извне.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Двойное уплотнение

См. Двойное механическое уплотнение.

Двойное уплотнение без давления

Конфигурация уплотнения с двумя уплотнениями на узел с защитной камерой, давление в которой ниже давления в камере уплотнения.

Защитное уплотнение под напряжением

Манжетное уплотнение, установленное в защитной камере и используемое в качестве защитного уплотнения.

Метод 21 EPA

Федеральный регламент США 40 CFR 60, 1990, Определение утечек летучих органических соединений, Эталонный метод 21, Приложение A.

Промывка

Жидкость, которая вводится в камеру уплотнения со стороны технологической среды в непосредственной близости от поверхностей уплотнения и обычно используется для охлаждения и смазки поверхностей уплотнения.

Схема промывки

Конфигурация труб, инструментов и средств управления, предназначенных для направления соответствующей жидкости к уплотнениям.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Схемы вспомогательных трубопроводов различаются в зависимости от применения, типа уплотнения и расположения.

Механические уплотнения общего назначения

Механические уплотнения, в конструкции которых, материалах и трибологии не использовались последние технологические достижения.

Временная нагрузка

Метод, используемый для сжатия сальниковой набивки, который не зависит от ручной затяжки шпилек сальниковой панели. Обычно он содержит регулируемое усилие пружины.

Сопрягающее кольцо

Дискообразный или кольцеобразный элемент, установленный либо на втулке, либо в корпусе таким образом, что он не перемещается в осевом направлении относительно втулки или корпуса, который обеспечивает сопрягаемую поверхность уплотнения для уплотнения звенеть.

Механическое защитное уплотнение

См. Защитное уплотнение.

Механическое уплотнение

Устройство, предотвращающее утечку жидкости вдоль вращающихся валов.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена. Уплотнение осуществляется уплотнительным кольцом, подвижно установленным на валу или корпусе оборудования, которое упирается в радиальную поверхность неподвижного ответного кольца. Поверхности уплотнения перпендикулярны оси вала. Осевая механическая сила и давление жидкости поддерживают контакт между поверхностями уплотнения.

Паспорта механических уплотнений

См. паспорта.

Металлический сильфон

Ряд металлических гофр или набор сварных металлических диафрагм, используемых для обеспечения вторичного уплотнения и пружинного нагружения в конструкции механического уплотнения.

MTBR

Средняя наработка между ремонтами. Статистическая методология, используемая для измерения надежности оборудования.

Бесконтактное уплотнение

Конструкция механического уплотнения, в которой сопрягаемые поверхности спроектированы специально для создания аэродинамических или гидродинамических разделяющих сил для поддержания определенного зазора между уплотнительным кольцом и сопрягаемым кольцом.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Первичное уплотнение

Механическое уплотнение, герметизирующее технологическую жидкость в двойном безнапорном уплотнении.

Ротодинамический насос

Насос, работающий за счет добавления энергии к перекачиваемой жидкости посредством вращающегося рабочего колеса. Это может быть осевой, смешанный или радиальный насос.

Ротор

Сборка всех вращающихся частей центробежного насоса.

Камера уплотнения

Компонент, встроенный в корпус насоса (корпус) или отдельный от него, образующий область между валом и корпусом, в которую устанавливается механическое уплотнение.

Уплотнительная поверхность

Сторона или конец ответного кольца или уплотнительного кольца, образующие уплотняющую поверхность на кольце.

Уплотнительное кольцо

Поверхность уплотнения, контактирующая с ответным кольцом; он монтируется гибко с помощью пружин или сильфонов.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Вторичное защитное устройство

Компонент или уплотнение, используемые для ограничения технологической утечки в окружающую среду в случае неисправности первичного уплотнения.

Одинарное механическое уплотнение

Конфигурация уплотнения с одним механическим уплотнением на сборку.

Разъемное уплотнение

Механическое уплотнение, имеющее уплотнительное кольцо и ответное кольцо, а в некоторых конструкциях и другие части узла уплотнения, поставляемые в виде двух половин, так что их можно устанавливать или снимать с оборудования без удаление прилегающих к нему частей.

Запас по давлению пара

Разность давлений между давлением в уплотнительной камере и давлением, при котором технологическая жидкость превращается в пар при температуре уплотнения.

ЛОС

Летучее органическое соединение.Двойное торцевое уплотнение насоса принцип работы: принцип работы, параметры, монтаж, замена.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован.