САЛЬНИКОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ НАСОСА
В этом разделе курса вы узнаете - принцип работы, конструкция, регулировка, замена сальниковой набивки.
Содержание:
  • Преимущества и недостатки сальникового уплотнения.
  • Принцип работы сальникового уплотнения.
  • Конструкция сальникового уплотнения.
  • Типы сальниковой набивки.
  • Регулировка сальниковой набивки.
  • Величина утечек через сальниковую набивку.
  • Причины выхода из строя сальникового уплотнения.
  • Замена сальникового уплотнения.
Сальниковые набивки.
Контроль утечек жидкости необходим для работы любого оборудования, которое применяется для перекачки жидкостей. Для контроля утечек через валы, штоки, штоки запорной арматуры и другие функциональные части оборудования, требующие удержания жидкостей или газов, используются различные методы.
В насосе есть область высокого давления и область низкого давления. Есть вращающиеся детали и неподвижные. Под действием разности давлений жидкость стремиться вытечь по валу из насоса.
Для того чтобы это исключить применятся уплотнения вала.

Самым первым и до сих пор наиболее распространенным способом уплотнения является мягкая (сжимаемая) набивка, получившая свое название из-за принципа действия. Также такой тип уплотнения называют сальниковыми уплотнениями.

Изготовленные из относительных мягких, эластичных материалов, набивки состоят из ряда колец, которые вставляются в кольцевое пространство между вращающимся или возвратно-поступательным элементом и корпусом насоса.
При поджатии толкателя к верхнему или наружному кольцу давление передается на комплект набивки, расширяя кольца в радиальном направлении относительно корпуса сальникового уплотнения вращающегося элемента, обеспечивая герметичность.

Сальниковые набивки используются во всех отраслях промышленности для герметизации всех типов сред. Они используются в роторных, центробежных и поршневых насосах, смесителях, мешалках, сушилках, клапанах, компенсаторах, сажеобдувочных аппаратах и ​​многих других типах механического оборудования.
Сальниковые уплотнения относительно просты в установке и обслуживании. При должном уходе можно рассчитывать на их высокую надежность.
Применение сальниковой набивки
Сальники чаще всего используется в насосах для воды, шламовых насосах и не применяются в насосах, перекачивающих токсичные и легковоспламеняющиеся жидкости.
Сальник используется в гребных винтах судов для предотвращения попадания морской воды.
Также используется в котлах и паровых двигателях для предотвращения утечки пара из поршневых цилиндров, трубопроводной арматуре.
Преимущества сальникового уплотнения:
  • Простая и компактная конструкция.
  • Низкая цена.
  • Простое и легкое обслуживание. Простота замены. В случае возникновения аварийной ситуации кольца набивки легко заменяются.
  • При правильно установке и регулировке утечки незначительны.
  • Легко промывается и смазывается.
  • Менее чувствительны к деформации вала и вибрации.
  • Менее чувствительны к деформации вала и вибрации.
  • Минимальный риск выхода из строя при пуске (отсутствии жидкости).
  • Низкая стоимость.
Недостатки сальникового уплотнения:
  • Большие утечки. (экология, потери жидкости, коррозия, стоимость, необходимость защиты подшипниковых узлов).
  • Малый срок службы.
  • Большее энергопотребление.
  • Отсутствие саморегулировки.
  • Возможность установки набивки несоответствующей требованиям.
  • Износ втулки вала. Необходимость периодической замены.
  • Сальники не применяются для работы с токсичными и легковоспламеняющимися жидкостями, такими как жидкое топливо, жидкий аммиак и т. д. Для работы с токсичными и легковоспламеняющимися жидкостями применяются двойные торцовые уплотнения.
  • Возможность перегрева и образования трещин под действием термических напряжений.
Принцип работы сальникового уплотнения.
Принцип действия сальникового уплотнения заключается в уменьшении зазора между вращающимся элементом и неподвижным уплотнительным элементом, который называется “набивка".
Комплект сальниковой набивки обычно состоит из двух-шести колец, которые сжимаются в осевом направлении путем поджатия (затягивания) крайнего кольца сальника при помощи грунд буксы (крышки сальника).

В результате действия силы сжатия на вал и внутреннюю стенку камеры сальника возникает давление в радиальном направлении.
Благодаря свойству материала, приложенная осевая сила преобразуется в радиальную силу сжатия.
Осевое усилие создается устройством, которое называется грундбукса.
При поджатии толкателя к верхнему или наружному кольцу давление передается на комплект набивки, расширяя кольца в радиальном направлении относительно корпуса сальникового уплотнения вращающегося элемента, обеспечивая герметичность.
Сальниковые набивки используются во всех отраслях промышленности для герметизации всех типов сред. Они используются в роторных, центробежных и поршневых насосах, смесителях, мешалках, сушилках, клапанах, компенсаторах, сажеобдувочных аппаратах и ​​многих других типах механического оборудования.
Сальниковые уплотнения относительно просты в установке и обслуживании. При должном уходе можно рассчитывать на их высокую надежность.
Распределение давления в сальниковой набивке.
Давление в радиальном направлении является наибольшим у внешнего кольца на которое действует грундбукса и уменьшается по направлению к крайнему внутреннему кольцу.
Жидкость под давлением проникает между кольцами набивки и валом, образуя небольшой объём.
Поэтому необходимо учитывать два различных давления: давление жидкости и радиальное давление со стороны набивки.
В случае мягкой набивки, давление жидкости в радиальном направлении изменяется как показано на рисунке.
Давление жидкости в сальнике постепенно снижается до атмосферного давления.
Прямым следствием такого распределения радиального давления по длине сальниковой набивки является то, что максимальный износ вала (втулки вала) будет в точке A на рисунке ниже.
Если износ происходит в точке B, то вероятней всего вызван воздействием абразивных частиц в жидкости или несносностью вала и расточкой в корпусе уплотнения.
Степень утечки зависит от силы давления в радиальном направлении, которое, в свою очередь, регулируется осевой силой сжатия.
На рисунке показана характеристика распределения давления семи уплотнительных колец. Первые четыре кольца обеспечивают большую часть уплотнения. Нижние три обеспечивают лишь небольшое уплотнение, но необходимы для заполнения имеющегося пространства сальниковой камеры. При высоких температурах, высоком давлении, наличии агрессивных химических веществ или абразивных частиц в жидкости, для некоторых условий эксплуатации единственным решением может быть увеличение количества колец. В таких случаях нижнее кольцо, регулирующее поток жидкости, может подвергаться наибольшему износу в этих тяжелых условиях эксплуатации.
A: Давление грундбуксы.
B: Давление среды.
C: 70% общей силы давления приходится на первые два кольца набивки.
D: Распределение давления.
При правильной установке набивка сжимается и деформируется таким образом, чтобы точно повторить форму вращающейся детали (вала), не создавая значительного усилия на вращающийся элемент. При этом происходит локальный контакт и локальный нагрев.

ЛЮБОЕ УПЛОТНЕНИЕ ИМЕЕТ ПРОТЕЧКУ, В ТОМ ЧИСЛЕ, ТОРЦОВОЕ.

Для нормальной работы уплотнения требуется небольшая протечка жидкости для обеспечения смазки и отвода тепла.
Утечка должна присутствовать всегда для отвода тепла от трения и восполнения потери жидкости вследствие испарения. Скорость утечки при правильной регулировке мягкой набивки составляет от 10 до 60 капель в минуту.
Внимание! При чрезмерном затягивании зазор становится слишком мал, трение между сальником и валом возрастает и тепло не отводится в достаточной степени. Также нарушается условие смазки между набивкой и валом. Это приводит к повреждению поверхности вала и повреждению набивки. В дальнейшем это повреждение невозможно будет устранить, ослабив чрезмерную затяжку.
Конструкция уплотнения с сальниковой набивкой.
Узел сальникового уплотнения состоит из пяти основных элементов:
  • Корпус сальника.
  • Дроссельной втулки или шайба сальника.
  • Кольца сальника (набивки).
  • Грундбукса.
  • Гайки грундбуксы.
  • Фонарное кольцо.
Корпус сальника.

Корпус сальника в насосе объединяет детали в единый узел и обеспечивает работу сальникового уплотнения. Он расположен в области, где вал насоса входит в корпус при этом давление в камере уплотнения может быть как выше так и ниже атмосферного (вакуум). В зависимости от типа и конструкции насоса, крепление корпуса сальника может отличаться.
В некоторых типах насосов корпус сальника фактически является частью корпуса насоса, тогда как в других типах насосов он крепится болтами и устанавливается вместе с корпусом насоса. Некоторые варианты корпуса сальника имеют отверстие для подачи уплотняющей жидкости в зону набивки. Внутренний диаметр корпуса сальника концентричен валу и предназначен для установки набивочных колец определенного размера.
Дроссельная втулка или шайба.
Часто между набивкой и стенкой сальниковой камеры устанавливается металлическое направляющее кольцо (шайба). Она служит для обеспечения равномерного распределения давления по окружности вокруг вала и равномерного поджатия сальниковой набивки.
Также может быть установлена втулка или дроссельная втулка.
Другое назначение втулки сальника или дроссельной втулки — снижение давления жидкости попадающей в уплотнение за счет прохождения через зазор между валом (втулкой вала) и внутренним диаметром расточки в корпусе сальника.
Дроссельная втулка располагается в нижней части сальниковой камеры, непосредственно под первым внутренним кольцом набивки. Зазор между сальником и втулкой вала можно отрегулировать заменой дроссельной втулки. При прохождении жидкости через зазор между втулкой и валом происходит падение давления (дросселирование).
Дроссельная втулка (шайба) также предотвращает попадание твёрдых частиц в зону набивки. Таким образом, дроссельная втулка защищает сальник от износа.
Если зазор между втулкой вала и сальником увеличенный то, внутреннее кольцо набивки может выдавливаться в зазор. Это может снизить эффективность при регулировании сальника при помощи грундбуксы. Удаление колец набивки и втулки будет затруднено во время ремонта или технического обслуживания.

1 – Корпус сальникового уплотнения.
2 – Кольца сальниковой набивки.
3 – Грунд букса (крышка сальника).
5 – Шайба. (дроссельная втулка)
6 – Вал.
7 – Кольцо сальника.
8 – Втулка защитная.
Кольца сальника набивки.
Кольца сальника изготавливаются из волокнистого материала квадратного плетения или переплетения, например, графитового композита, политетрафторэтилена, кожи, хлопка, резины или ткани. Они часто пропитываются смазывающей жидкостью.
Кольца сальника, расположенные между дроссельной втулкой и фонарным кольцом, называются внутренними. Внешние кольца сальника располагаются между грундбуксой и фонарным кольцом.
Эти кольца сжимаются в корпусе сальника. Это позволяет снизить утечки жидкости. Набивку не следует перетягивать, так как из-за трения она может перегреться. Это приводит к разрушению колец сальника, износу втулки вала и чрезмерной утечке. Для предотвращения этого необходимо обеспечить достаточную смазку.
Степень сжатия набивки в уплотнении определяет срок её службы, поэтому чем меньше сжатие, тем дольше срок службы набивки.

В сальниковом уплотнении обычно используется три внутренних и три кольца, их количество зависит от величины уплотняемого давления. Для снятия кольца сальника при демонтаже сальниковой набивки требуется съемник.
Правильный выбор сальниковых колец очень важен, поскольку неправильный выбор может привести к их частому выходу из строя. При выборе сальниковых колец учитывается ряд факторов. Среди них – скорость вращения вала, химические свойства жидкости, давление, температура, размер сальниковой камеры и т. д. Эти факторы в первую очередь учитываются при выборе сальниковой набивки.
Грунд букса или крышка сальник.
Основное назначение грундбуксы – фиксация и обжатие колец набивки внутри сальниковой камеры. Существует несколько типов грунбукс. Два основных типа грундбукс – это разъёмные и неразъемные.
Чаще применяются разъемные грундбуксы.
Разъёмная грунбукса облегчает процесс снятия и регулировки поджатия, просто ослабляя и затягивая гайки.
В некоторых типах грундбукс предусмотрен канал для подачи рабочей жидкости. Этот тип грундбукс с полостью чаще всего используется для горячих жидкостей и других подобных применениях.
Грундбукса крепится при помощи шпилек.
Равномерная регулировка набивки с помощью гаек требует определенной квалификации потому что существует возможность создать неравномерную осевую нагрузку. Также очень легко пережать набивку, для того чтобы уменьшить утечку до непрактичных уровней.
Фонарное кольцо.
Фонарное кольцо предназначено для подвода жидкости внутрь сальника для смазки охлаждения колец сальниковой набивки, а также служит уплотнением, предотвращающим попадание воздуха и механических примесей.
Конструктивно фонарное это круглое кольцо с отверстиями по наружному диаметру.
Фонарное кольцо, как правило, устанавливается между внутренним и внешним кольцами сальниковой набивки.
Фонарное кольцо может быть изготовлено из металлов, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь или бронза, или из пластика, например, ПТФЭ, ПТФЭ/углерод, полиэтилен и других.
Подвод жидкости в сальник.
Правильный выбор способа подвода промывочной жидкости в узел сальникового уплотнения имеет решающее значение для надежной эксплуатации уплотнения.
Промывочная жидкость используется для предотвращения или минимизации износа набивки, вызванного перекачиваемой средой, например, твердыми частицами из шлама, а также для охлаждения набивки и втулки от нагрева, вызванного средой и/или трением.

Исполнение А. В случае перекачивания твердых и абразивных сред, таких как шлам или речная вода, в торце камеры уплотнения может быть установлено дроссельная втулка для уменьшения зазоров и предотвращения попадания крупных твердых частиц в сальник. Затем устанавливается фонарное кольцо непосредственно за дроссельной втулкой, а промывочная вода может использоваться в качестве затворной жидкости.
Исполнение В. Данная конфигурация для кристаллизующихся сред, таких как сахар, краски и т.п. Здесь первые три кольца герметизируют перекачиваемую среду, а промывочная среда создает барьер для кристаллизующейся жидкости. Два набивочных кольца со стороны грундбуксы служат вторичным уплотнением, минимизируя утечки промывочной среды.
Исполнение С. Фонарное кольцо устанавливается непосредственно в торце камеры сальника для промывки инертным газом, который служит барьером для потенциально взрывоопасных или токсичных сред. Следующие набивочные кольца выполняют функцию предохранительного уплотнения.
Исполнение D. Фонарное кольцо используется для удаления утечек в случае использования специальных или дорогостоящих сред, которые могут быть повторно использованы в производственном процессе.
Сальниковое уплотнение с фонарным кольцом через которое подводится запирающая жидкость между первичным и вторичным участком сальниковой набивки имеют несколько иное распределение давления. Барьерная/буферная жидкость или смазка должны подаваться в середину корпуса.
В случае комплекта из пяти колец фонарное кольцо должно быть установлено так, чтобы два кольца были внутри, а три – снаружи, чтобы избежать чрезмерного осевого перемещения фонарного кольца во время регулировки, что может привести к блокировке подачи жидкости.
Барьерная жидкость (barrier fluid) — жидкость, находящаяся под более высоким давлением, чем перекачиваемая жидкость. Она подводится в узел сальникового уплотненияпосле первичного уплотнения для предотвращения утечки технологической жидкости в атмосферу.
Барьерная жидкость также может охлаждать и смазывать уплотнение и предотвращать попадание воздуха в случае если давление перекачиваемой жидкости ниже атмосферного.
Поскольку перекачиваемая жидкость не может проникнуть в уплотнение, барьерная жидкость эффективно защищает от попадания твердых частиц.
Барьерная жидкость уплотняется вторичным уплотнением вала. Барьерная жидкость, как правило, циркулирует по внешней системе трубопроводов. Она может подводиться как из полости высокого давления насоса, так и от внешнего источника (в случае если жидкость имеет механические примеси, высокую температуру и т.д.)
Подвод жидкости от внешнего источника может потребоваться также требуется если насос работает при пониженной частоте вращениядля того чтобы обеспечить достаточный расход при низкой частоте вращения насоса.
Для сальников с мягкой набивкой потребуется внешний насос, если невозможно использовать термосифонную циркуляцию.
  • Буферная жидкость (buffer fluid) — жидкость, имеет атмосферное давление или более низкое давление, чем перекачиваемая жидкость, которая вводится после первичного уплотнения для смазки и/или охлаждения уплотнения и/или разбавления утечек после первичного уплотнения. Буферная жидкость удерживается каким-либо вторичным уплотнением вала. Буферная жидкость обычно циркулирует по внешней системе трубопроводов.
  • Промывочная жидкость (Flush liquid) — чистая жидкость, подаваемая перед первичным уплотнением для охлаждения и/или смазки уплотнения, а также для предотвращения попадания твердых частиц, которые могут содержаться в технологической жидкости. Расход промывочной жидкости зависит от перепада давления.
  • Смазывающая жидкость (Lubrication) — небольшой поток жидкости, обладающей необходимыми свойствами, подаваемый за первичным уплотнением. Смазывающая жидкость может смешиваться с технологической жидкостью и загрязнять ее. Часть смазки может протекать мимо вторичного уплотнения вместе с перекачиваемой жидкостью. Вся смазка «теряется».
  • Охлаждающая жидкость (Quench liquid) — поток холодной жидкости или пара, подаваемый со стороны атмосферы последнего уплотнения для конденсации вытекающего пара или предотвращения образования кристаллов или твердых частиц, которые могут помешать работе уплотнения. В качестве альтернативы, можно использовать поток теплой жидкости или пара для предотвращения образования льда при температуре перекачиваемой жидкости ниже 0°C. Для предотвращения попадания воздуха из атмосферы при давлении перекачиваемой жидкости ниже атмосферного, можно использовать чистую воду.
Типы сальниковых уплотнений.
Сальниковое уплотнение. ГОСТ 54806 -2011 (ISO 9905) Насосы центробежные Технические требования Класс 1.
В соответствии с действующими нормами охраны окружающей среды и техники безопасности, сальниковые уплотнения, как правило, используются только в системах водоснабжения или для перекачки нетоксичных неагрессивных жидкостей, поскольку всегда присутствует утечка жидкости в атмосферу.
Конструкцию сальниковых уплотнений можно разбить на два типа - с фонарным кольцом (двойной сальник) и без (одинарный сальник). На рисунках ниже показаны эти две конструкции.
Конструкция Р1 (без фонарного кольца) применяется в тех случаях, где давление га входе в насос выше атмосферного и где перекачиваемая жидкость чистая и допускает утечку в атмосферу.
Двойной сальник с фонарным кольцом и подводом запирающей жидкости Р2 используется если давление всасывания ниже атмосферного или при низком избыточном давлении, когда есть вероятность того, что давление может быть ниже атмосферного. Как правило, чистая перекачиваемая жидкость подается по трубопроводу из напорной линии первой ступени для обеспечения герметизации и смазки сальниковой набивки. Если перекачиваемая жидкость загрязнена или ее температура превышает 90°C, к фонарному кольцу подается чистая холодная жидкость под давлением от внешнего источника.
Базовый (или стандартный) сальник.
Базовый сальник или сальник стандартного типа — это базовый вариант, используемый в большинстве случаев. Благодаря простоте конструкции деталей он называется базовым сальником. Он имеет кольцевую камеру, в которой размещены кольца набивки и дроссельная втулка (шайба)в нижней части. Основным преимуществом стандартного сальника является более простой процесс снятия сальниковых колец.

Перекачиваемая жидкость образует пленку жидкости между набивкой и валом и поэтому должна быть чистой во избежание быстрого износа. Такая конструкция рассчитана только на умеренные температуры, при которых рассеивание тепла происходит за счет утечек и теплопроводности через вал и набивку сальника. При низком давлении на входе существует риск подсоса воздуха. Поскольку перекачиваемая жидкость вытекает из набивки, этот тип набивки не подходит для токсичных или опасных жидкостей.
Показанную набивку сальника можно улучшить, добавив дроссельную втулку и толкающее кольцо.
Сальник с фонарным кольцом Двойной сальник.
Конструкция, представленная на рисунке, также подходит для чистых жидкостей.
Фонарное кольцо служит для подвода барьерной или буферной жидкости или смазки. Барьерной или буферной жидкостью может быть перекачиваемая жидкость, отбираемая из патрубка насоса.
Если бы перекачиваемая жидкость не обладала смазывающей способностью, то потребовалась бы подача жидкости от внешнего источника.
Подаваемая жидкость должна выбираться с учетом характеристик перекачиваемой жидкости и поддерживать давление, превышающее уплотняемое давление на 1–1,5 бар. Количество барьерной жидкости, просачивающейся в перекачиваемую жидкость, невелико и составляет доли литра в минуту.
Сальниковое уплотнение с промывкой.
В случае абразивных смесей твердых веществ и жидкости, дроссельная втулка может быть модифицирована для подачи чистой промывочной жидкости. Сальниковая втулка с фонарным кольцом для того чтобы предотвратить попадание абразивных частиц в сальник. В этом случае количество промывочной жидкости, просачивающейся в технологическую жидкость, может быть значительным. Минимально необходимый объем промывки можно приблизительно оценить, принимая скорость жидкости 0,1 м/с через зазор сальниковой втулки при износе.
Сальники могут быть оснащены фонарными кольцами, а также промывочными сальниковыми втулками. Можно перекачивать загрязненные опасные жидкости или загрязненные жидкости, требующие смазки.
Конструкция сальника для работы с грязными жидкостями больше похожа на базовую конструкцию.
Промывка организована таким образом чтобы перекачиваемая жидкость не попадала в сальниковую набивку и не истирала вал.
Сальник с камерой охлаждения.
Этот вариант сальникового устройства имеет камеру для охлаждения. В грунд буксе сальника имеется полость для подачи охлаждающей жидкости, которая выполняет функцию конденсационной камеры. Этот тип сальников в основном используется в системах для перекачивания горячей воды и и других подобных системах.
При температуре жидкости свыше 80–120 °C (в зависимости от материала набивки) следует рассмотреть возможность охлаждения сальника. Охлаждение сальника и вала может осуществляться затворной или буферной жидкостью, прокачиваемой через фонарное кольцо. Однако этот метод не охлаждает торец сальника или первые кольца набивки. Внешнее охлаждение колец набивки относительно неэффективно из-за низкой теплопроводности материала набивки.
Поэтому при высоких температурах охлаждающая камера должна выходить за габариты колец набивки. Также следует предусмотреть охлаждение сальника, если существует вероятность образования пара в набивке. Любой пар, образующийся в набивке, значительно сократит срок ее службы. Охлаждение сальника предотвращает передачу тепла через вал к переднему подшипнику. Показанный сальник оснащен вспомогательной набивкой, поперечное сечение которой меньше, чем у основной набивки.
Все показанные схемы расположения сальника указывают на трение набивки непосредственно о вал насоса. Износа вала можно избежать, используя втулку. Втулка может быть изготовлена ​​из материала, отличного от материала вала, обладающего лучшей износостойкостью и коррозионной стойкостью. Насос с валом из углеродистой стали может быть оснащен втулкой из закаленной стали 12Cr или, например, цельного стеллита. При износе заменяется втулка, а не весь вал.
В каких случая необходимо применять двойное сальниковое уплотнение.
Если насос перекачивает чистую жидкость с избыточным давлением, фонарное кольцо и подвод буферной жидкости не требуется.

Двойной сальник применяется если:
  • Если давление жидкости в области сальника ниже атмосферного (вакуум).
  • Если перекачиваемая жидкость содержит механические примеси.
  • Если жидкость имеет высокую температуру.
  • Если жидкость не обладает смазывающей способность.

Уплотняющая жидкость подается в сальниковую камеру по трубке или каналу и распределяется между двумя участками сальниковой набивки при помощи кольца. Часть жидкости попадает в насос, а оставшаяся часть вытекает из камеры наружу в виде утечки. В этом случае уплотнительная жидкость обеспечивает смазку и предотвращает подсос воздуха.
В случае образования отрицательного давления в области примыкающей к сальнику есть риск проникновения воздуха в насос через сальниковую набивку из окружающей атмосферы. Для того чтобы это исключить необходимо создать барьер из жидкости, чтобы предотвратить подсасывание воздуха из атмосферы в насос.
Различные способы подвода жидкости в двойное сальниковое уплотнение.
Когда необходим подвод жидкости от внешнего источника.
  1. В момент пуска когда насос еще не развил напора давление запирающей жидкости низкое и возможен подсос воздуха.
  2. Перекачиваемая жидкость имеет высокую температуру. В этом случае сальниковые уплотнение работает как термобарьер не пропуская высокую температуру по валу дальше в узел подшипника.
  3. Большое присутствие механических примесей в перекачиваемой жидкости.
Сальниковое уплотнение для работы на загрязненной жидкости.
Жидкость содержит механические примеси.
Если перекачиваемая жидкость содержит твердые частицы во взвеси, утечки из сальника должны быть сведены к минимуму. Потому что твердые частицы скапливаются в сальниковой набивке и истирают вал. В этом случае рекомендуется подавать в сальники чистую воду от постороннего источника или через гидроциклон. При этом давление запирающей жидкости должно быть как минимум на 0,7 кг/см2 выше давления в камере сальника. Таким образом обеспечивается гарантированная протечка жидкости из сальника в насос и минимизируется риск попадания твердых частиц в сальник.
Сальник для загрязненных жидкостей.
Конструкция сальника для работы с грязными жидкостями больше похожа на базовую конструкцию. Промывка организована таким образом чтобы перекачиваемая жидкость не попадала в сальниковую набивку и не истирала вал.
Подобная конструкция применятся в насосах для сточно-массных (канализационных) насосов и грунтовых насосов.
Регулировка сальникового уплотнения.
Равномерная регулировка набивки требует определенной квалификации потому что существует вероятность создания неравномерной осевой нагрузки. Также очень легко пережать набивку. Это происходит при попытке уменьшить утечку до уровня меньше требуемого.
При правильной установке набивка сжимается и деформируется таким образом, чтобы точно повторить форму вращающегося элемента, не создавая значительного усилия. Образовавшийся зазор пропускает небольшой, но ограниченный поток жидкости. При этом происходит локальный контакт и локальный нагрев.
Роль небольшой протечки жидкости заключается в обеспечении смазки и отводе тепла.
При чрезмерном затягивании зазор становится слишком мал, трение между сальником и валом возрастает и тепло не отводится в достаточной степени. Также нарушается условие смазки между набивкой и валом. Это приводит к повреждению поверхности вала и повреждению набивки. В дальнейшем это повреждение невозможно будет устранить, ослабив чрезмерную затяжку.
В случае повреждения, работоспособность сальникового уплотнения может быть нарушена навсегда, поэтому очень важно производить регулировку сальника медленно и постепенно.
Настройка поджатия сальникового уплотнения может занять до нескольких часов, чтобы достичь необходимой степени поджатия сальника.
При правильной настройке утечка из сальникового уплотнения составляет всего несколько капель в минуту.
Если достичь такого баланса то, насос может проработать несколько тысяч часов без замены и регулировки сальника.
Достичь этого такого результата сложно, если относительная скорость трения высока, более 12 м/сек.
Часто не учитывают тот фак, что сильно зажатая сальниковая набивка или плохо установленная, потребляет значительное количество энергии.
Величина утечек через сальниковое уплотнение.
Обратите внимание, что если сальниковая набивка будет работать без достаточной смазки и охлаждения, тепло от трения будет расти, что приведет к ее полному разрушению и повреждению вала насоса.
Поэтому во всех сальниковых уплотнениях должен быть обеспечен подвод смазывающей и охлаждающей жидкости.
Смазка и охлаждение могут быть обеспечены путем небольшой утечки жидкости из насоса или путем использования внешнего источника жидкости. При утечке из насоса вытекающая из сальника жидкость собирается отводится по специальным трубопроводам отвода утечек, или собирается в емкостях встроенных в корпус машины или опорную плиту.
Обратите внимание, что при чрезмерной утечке необходимо проводить техническое обслуживание для регулировки степени сжатия набивки.
Корпус сальника должен быть защищен от попадания грязи и воздуха, что может привести к потере эластичности и смазывающей способности. В этом случае набивка будет действовать как шлифовальный круг, разрушая защитную втулку вала и вызывая чрезмерную утечку через сальник.
Если защитная втулка на приводном валу потрескается и износится, ее следует заменить в кратчайший срок. По сути, это постоянная программа технического обслуживания, которую можно легко оценить с точки зрения стоимости и времени.
Из-за неровностей уплотнительных колец на вал насоса может оказываться неравномерное давление, что приводит к неравномерному контакту с валом. Что свою очередь приводит к неравномерному распределению жидкости в зоне контакта сальника и втулки вала, что приводит к сильному износу и утечкам через сальник. Единственным эффективным решением этой проблемы является замена втулки вала или приводного вала.

Постоянный проток жидкости через сальниковое уплотнение является обязательным.
Утечка должна быть достаточной для отвода тепла из-за трения набивки о вал.
Без достаточной утечки — постоянного протока набивка сгорит, а вал или втулка будут повреждены.
Из этого следует, что необходимо разработка плановой программы технического обслуживания с указанием максимального объема утечек, который считается нормальным.
Насосы, находящиеся в непрерывной эксплуатации, могут потребовать ежедневного или даже почасового осмотра. Достаточно визуального осмотра для определения любого отклонения от нормальной утечки и внесения корректирующих действий по мере необходимости.
Корректное и плановое техническое обслуживание сделают работу по замене набивки предсказуемой, а не аварийной ремонтом.
Величина утечек через сальниковое уплотнение.
Необходимо поддерживать рекомендуемые утечки через сальниковое уплотнение, что служит критерием штатной работы сальникового уплотнения и предохраняет защитную втулку (вал) от выработки набивкой.
Рекомендуемые утечки через сальник (0,01…0,2) 10-2(0,1…2) м3/ч (л/ч). Или в соответствии с рекомендациями поставщика насоса.
Одна капля в секунду.
Если утечки отсутствуют, необходимо ослабить затяжку сальника, а в случае утечек выше нормы надо подтянуть гайки грундбуксы (крышки сальника).
Если утечки не уменьшаются, то можно добавить одно кольцо набивки, если после этого утечки все-таки не уменьшаются – надо заменить набивку.
По сути, это постоянная программа технического обслуживания, которую можно легко оценить с точки зрения стоимости и времени
Опасность больших утечек через сальник.
Попадание воды в подшипниковый узел, что приводит к коррозии подшипника.
Попадание воды в подшипниковый узел, что приводит к коррозии подшипника.
Другие темы курса "Принцип действия насоса. Характеристики насоса".
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
  • Регулирование насосов.
    Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
    Перейти
  • Кавитация.
    Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
    Перейти
  • Эксплуатация насосов.
    Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
    Перейти
  • Типы насосов. Насосы по API 610.
    Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
    Перейти
  • Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.
    Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
    Перейти
  • Надежность насосов.
    Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
    Перейти
  • Подшипники в насосах.
    Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
    Перейти
  • Аудит насосных систем.
    Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
    Перейти
Made on
Tilda