Co je atěsnění hřídele čerpadla?
Hřídelové ucpávky zabraňují úniku kapaliny z rotujícího nebo vratně se pohybujícího hřídele.To je důležité pro všechna čerpadla a v případě odstředivých čerpadel bude k dispozici několik možností těsnění: ucpávky, břitová těsnění a všechny typy mechanických ucpávek – jednoduché, dvojité a tandemové včetně kazetových ucpávek.Rotační objemová čerpadla, jako jsou zubová čerpadla a lamelová čerpadla, jsou k dispozici s uspořádáním těsnění, břitu a mechanické ucpávky.Pístová čerpadla představují různé problémy s těsněním a obvykle se spoléhají na břitová těsnění nebo ucpávky.Některá provedení, jako jsou čerpadla s magnetickým pohonem, membránová čerpadla nebo peristaltická čerpadla, nevyžadují hřídelové ucpávky.Tato takzvaná „bezucpávková“ čerpadla obsahují stacionární těsnění, která zabraňují úniku kapaliny.
Jaké jsou hlavní typy hřídelových těsnění čerpadla?
Balení
Těsnění (také známé jako těsnění hřídele nebo těsnění ucpávky) sestává z měkkého materiálu, který je často opleten nebo tvarován do kroužků.Ten se vtlačí do komory kolem hnacího hřídele zvané ucpávka, aby se vytvořilo těsnění (obrázek 1).Normálně je komprese aplikována axiálně na těsnění, ale může být také aplikována radiálně pomocí hydraulického média.
Těsnění se tradičně vyrábělo z kůže, provazu nebo lnu, ale nyní se obvykle skládá z inertních materiálů, jako je expandovaný PTFE, stlačený grafit a granulované elastomery.Balení je ekonomické a běžně se používá pro husté, obtížně utěsnitelné kapaliny, jako jsou pryskyřice, dehet nebo lepidla.Je to však špatná metoda těsnění pro řídké kapaliny, zejména při vyšších tlacích.Balení zřídkakdy selže katastrofálně a během plánovaných odstávek jej lze rychle vyměnit.
Těsnění ucpávky vyžadují mazání, aby se zabránilo hromadění tepla způsobeného třením.To obvykle zajišťuje samotná čerpaná kapalina, která má tendenci mírně prosakovat přes obalový materiál.To může být chaotické a v případě žíravých, hořlavých nebo toxických kapalin je to často nepřijatelné.V těchto případech lze použít bezpečné externí mazivo.Ucpávka není vhodná pro těsnění čerpadel používaných pro kapaliny obsahující abrazivní částice.Pevné látky se mohou usadit v ucpávkovém materiálu a to pak může poškodit hřídel čerpadla nebo stěnu ucpávky.
Těsnění rtů
Břitová těsnění, známá také jako radiální hřídelová těsnění, jsou jednoduše kruhové elastomerové prvky, které jsou drženy na místě proti hnací hřídeli tuhým vnějším pouzdrem (obrázek 2).Těsnění vzniká třecím kontaktem mezi 'břitem' a hřídelí a toto je často zesíleno pružinou.Břitová těsnění jsou běžná v celém hydraulickém průmyslu a lze je nalézt na čerpadlech, hydraulických motorech a pohonech.Často poskytují sekundární, záložní těsnění pro jiné těsnící systémy, jako jsou mechanická těsnění Břitová těsnění jsou obecně omezena na nízké tlaky a jsou také špatná pro řídké nemazací kapaliny.Systémy vícenásobných břitových těsnění byly úspěšně aplikovány proti různým viskózním, neabrazivním kapalinám.Břitová těsnění nejsou vhodná pro použití s abrazivními kapalinami nebo kapalinami obsahujícími pevné látky, protože jsou náchylné k opotřebení a jakékoli nepatrné poškození může vést k selhání.
Mechanické těsnění
Mechanické ucpávky se v podstatě skládají z jednoho nebo více párů opticky plochých, vysoce leštěných ploch, z nichž jedna je stacionární v pouzdře a jedna rotující, připojených k hnací hřídeli (obrázek 3).Čela vyžadují mazání, buď samotnou čerpanou kapalinou, nebo bariérovou kapalinou.Ve skutečnosti jsou těsnicí plochy v kontaktu pouze tehdy, když je čerpadlo v klidu.Během používání vytváří mazací kapalina tenký hydrodynamický film mezi protilehlými těsnicími plochami, což snižuje opotřebení a napomáhá odvodu tepla.
Mechanické ucpávky zvládnou širokou škálu kapalin, viskozit, tlaků a teplot.Mechanická ucpávka by však neměla běžet nasucho.Klíčovou výhodou systémů mechanických ucpávek je to, že hnací hřídel a pouzdro nejsou součástí těsnicího mechanismu (jako je tomu v případě těsnění a břitových těsnění), a proto nepodléhají opotřebení.
Dvojité těsnění
Dvojité těsnění využívají dvě mechanické ucpávky umístěné zády k sobě (obrázek 4).Vnitřní prostor dvou sad těsnicích ploch může být hydraulicky natlakován bariérovou kapalinou, takže film na těsnicích plochách nezbytný pro mazání bude bariérovou kapalinou a nikoli čerpaným médiem.Bariérová kapalina musí být rovněž kompatibilní s čerpaným médiem.Dvojitá těsnění jsou složitější na provoz kvůli potřebě natlakování a obvykle se používají pouze tehdy, když je nutné chránit personál, vnější součásti a okolní prostředí před nebezpečnými, toxickými nebo hořlavými kapalinami.
Tandemové těsnění
Tandemové ucpávky jsou podobné dvojitým ucpávkám, ale dvě sady mechanických ucpávek směřují spíše stejným směrem než zády k sobě.V čerpané kapalině se otáčí pouze těsnění na straně produktu, ale prosakování přes těsnicí plochy nakonec kontaminuje bariérové mazivo.To má důsledky pro atmosférické boční těsnění a okolní prostředí.
Těsnění kazet
Kazetová ucpávka je předem sestavený balíček součástí mechanické ucpávky.Konstrukce kazety eliminuje problémy s instalací, jako je potřeba měřit a nastavovat stlačení pružiny.Těsnicí plochy jsou také chráněny před poškozením během instalace.V návrhu může být kazetová ucpávka jednoduchá, dvojitá nebo tandemová konfigurace obsažená v ucpávce a zabudovaná do objímky.
Těsnění plynové bariéry.
Jedná se o dvojitá sedla ve tvaru kazety s čelními plochami navrženými tak, aby byla natlakována pomocí inertního plynu jako bariéry, která nahrazuje tradiční mazací kapalinu.Těsnicí plochy mohou být během provozu odděleny nebo drženy ve volném kontaktu nastavením tlaku plynu.Do produktu a atmosféry může uniknout malé množství plynu.
souhrn
Hřídelové ucpávky zabraňují úniku kapaliny z rotujícího nebo vratně se pohybujícího hřídele čerpadla.Často je k dispozici několik možností těsnění: ucpávky, břitová těsnění a různé typy mechanických ucpávek – jednoduché, dvojité a tandemové včetně kazetových ucpávek.
Čas odeslání: 18. května 2023