Čo je atesnenie hriadeľa čerpadla?
Hriadeľové tesnenia zabraňujú úniku kvapaliny z rotujúceho alebo vratného hriadeľa.Toto je dôležité pre všetky čerpadlá a v prípade odstredivých čerpadiel bude k dispozícii niekoľko možností tesnenia: upchávky, okrajové tesnenia a všetky typy mechanických upchávok – jednoduché, dvojité a tandemové vrátane kazetových tesnení.Rotačné objemové čerpadlá, ako sú zubové čerpadlá a lamelové čerpadlá, sú dostupné s tesnením, okrajom a usporiadaním mechanického tesnenia.Piestové čerpadlá spôsobujú rôzne problémy s tesnením a zvyčajne sa spoliehajú na okrajové tesnenia alebo upchávky.Niektoré konštrukcie, ako sú čerpadlá s magnetickým pohonom, membránové čerpadlá alebo peristaltické čerpadlá, nevyžadujú hriadeľové upchávky.Tieto takzvané „bez tesnenia“ čerpadlá obsahujú stacionárne tesnenia, ktoré zabraňujú úniku kvapaliny.
Aké sú hlavné typy tesnení hriadeľa čerpadla?
Balenie
Tesnenie (tiež známe ako upchávka hriadeľa alebo upchávka) pozostáva z mäkkého materiálu, ktorý je často opletený alebo tvarovaný do krúžkov.Tá sa vtlačí do komory okolo hnacieho hriadeľa nazývaného upchávka, aby sa vytvorilo tesnenie (obrázok 1).Normálne sa stláčanie aplikuje axiálne na výplň, ale môže byť aplikované aj radiálne hydraulickým médiom.
Tesnenie sa tradične vyrábalo z kože, lana alebo ľanu, ale teraz sa zvyčajne skladá z inertných materiálov, ako je expandovaný PTFE, stlačený grafit a granulované elastoméry.Balenie je ekonomické a bežne sa používa pre husté, ťažko tesniace kvapaliny, ako sú živice, decht alebo lepidlá.Je to však zlá metóda tesnenia pre riedke kvapaliny, najmä pri vyšších tlakoch.Balenie zriedkavo zlyhá katastrofálne a počas plánovaných odstávok sa dá rýchlo vymeniť.
Tesnenia upchávky vyžadujú mazanie, aby sa zabránilo hromadeniu tepla spôsobeného trením.To zvyčajne zabezpečuje samotná čerpaná kvapalina, ktorá má tendenciu mierne presakovať cez obalový materiál.To môže byť chaotické a v prípade korozívnych, horľavých alebo toxických kvapalín je to často neprijateľné.V týchto prípadoch možno použiť bezpečné externé mazivo.Tesnenie nie je vhodné pre tesniace čerpadlá používané pre kvapaliny obsahujúce abrazívne častice.Pevné látky sa môžu usadiť v obalovom materiáli a to môže poškodiť hriadeľ čerpadla alebo stenu upchávky.
Tesnenia na pery
Lipové tesnenia, tiež známe ako radiálne hriadeľové tesnenia, sú jednoducho kruhové elastomérne prvky, ktoré sú držané na mieste proti hnaciemu hriadeľu pomocou pevného vonkajšieho krytu (obrázok 2).Tesnenie vzniká trecím kontaktom medzi 'perou' a hriadeľom a toto je často zosilnené pružinou.Okrajové tesnenia sú bežné v celom hydraulickom priemysle a možno ich nájsť na čerpadlách, hydraulických motoroch a pohonoch.Často poskytujú sekundárne, záložné tesnenie pre iné tesniace systémy, ako sú mechanické tesnenia Pytové tesnenia sú vo všeobecnosti obmedzené na nízke tlaky a sú tiež nevhodné pre riedke, nemazacie kvapaliny.Viacnásobné systémy tesnenia s okrajmi boli úspešne aplikované proti rôznym viskóznym, neabrazívnym kvapalinám.Okrajové tesnenia nie sú vhodné na použitie so žiadnymi abrazívnymi kvapalinami alebo kvapalinami obsahujúcimi pevné látky, pretože sú náchylné na opotrebovanie a akékoľvek malé poškodenie môže viesť k poruche.
Mechanické tesnenia
Mechanické upchávky v podstate pozostávajú z jedného alebo viacerých párov opticky plochých, vysoko leštených plôch, jedného stacionárneho v kryte a jedného rotujúceho, pripojených k hnaciemu hriadeľu (obrázok 3).Čelá vyžadujú mazanie buď samotnou čerpanou kvapalinou alebo bariérovou kvapalinou.V skutočnosti sú tesniace plochy v kontakte iba vtedy, keď je čerpadlo v pokoji.Počas používania vytvára mazacia kvapalina tenký hydrodynamický film medzi protiľahlými tesniacimi plochami, čím sa znižuje opotrebovanie a napomáha odvodu tepla.
Mechanické upchávky dokážu zvládnuť široký rozsah kvapalín, viskozít, tlakov a teplôt.Mechanická upchávka by však nemala bežať nasucho.Kľúčovou výhodou systémov mechanických upchávok je, že hnací hriadeľ a puzdro nie sú súčasťou tesniaceho mechanizmu (ako je to v prípade tesnenia a okrajových tesnení), a preto nepodliehajú opotrebovaniu.
Dvojité tesnenia
Dvojité tesnenia využívajú dve mechanické tesnenia umiestnené chrbtom k sebe (obrázok 4).Vnútorný priestor dvoch súprav tesniacich plôch môže byť hydraulicky natlakovaný bariérovou kvapalinou tak, že film na tesniacich plochách potrebný na mazanie bude bariérovou kvapalinou a nie čerpaným médiom.Bariérová kvapalina musí byť tiež kompatibilná s čerpaným médiom.Dvojité tesnenia sú zložitejšie na prevádzku kvôli potrebe natlakovania a zvyčajne sa používajú iba vtedy, keď je potrebné chrániť personál, vonkajšie komponenty a okolité prostredie pred nebezpečnými, toxickými alebo horľavými kvapalinami.
Tandemové tesnenia
Tandemové upchávky sú podobné dvojitým upchávkam, ale dve sady mechanických upchávok sú otočené rovnakým smerom a nie chrbtom k sebe.V čerpanej kvapaline sa otáča len tesnenie na strane produktu, ale presakovanie cez tesniace plochy nakoniec kontaminuje bariérové mazivo.To má dôsledky na atmosférické bočné tesnenie a okolité prostredie.
Tesnenia kazety
Kazeta tesnenia je vopred zmontovaný balík komponentov mechanického tesnenia.Konštrukcia kazety eliminuje problémy s inštaláciou, ako je potreba merania a nastavenia stlačenia pružiny.Tesniace plochy sú tiež chránené pred poškodením počas inštalácie.V dizajne môže mať kazetová upchávka jednoduchú, dvojitú alebo tandemovú konfiguráciu obsiahnutú v upchávke a zabudovanú do manžety.
Tesnenia plynovej bariéry.
Ide o dvojité sedlá v tvare kazety s čelnými plochami navrhnutými tak, aby boli natlakované pomocou inertného plynu ako bariéry, ktorá nahrádza tradičnú mazaciu kvapalinu.Tesniace plochy môžu byť oddelené alebo udržiavané vo voľnom kontakte počas prevádzky nastavením tlaku plynu.Do produktu a atmosféry môže uniknúť malé množstvo plynu.
Zhrnutie
Hriadeľové tesnenia zabraňujú úniku kvapaliny z rotujúceho alebo vratného hriadeľa čerpadla.Často bude k dispozícii niekoľko možností tesnenia: tesnenia, okrajové tesnenia a rôzne typy mechanických upchávok – jednoduché, dvojité a tandemové vrátane kazetových tesnení.
Čas odoslania: 18. máj 2023