Уплотнения

Уплотнения предназначены для предотвращения утечки жидкости через зазоры при сопряжении вращающихся и неподвижных частей насоса. Они подразделяются на сальниковые, щелевые и торцевые. При сопряжении вала с корпусом насоса используются сальниковые уплотнения из-за простоты их конструкции и обслуживания. Эти уплотнения надежны в работе при давлении перед сальником до 1 МПа и окружной скорости вала до 20 м\с. в Корпусе 3 сальника, установленном в расточке корпуса насоса, размещаются кольца 2 из мягкой сальниковой набивки, которые поджимаются в осевом направлении нажимной втулкой 1. При этом набивка прижимается к втулке 4 вала 5, уплотняя его.

Уплотнительные кольца изготавливают из набивки, которая в зависимости от агрессивности перекачиваемой среды может выполняться из асбеста с разной пропиткой; стекловолокна, пропитанного антифрикционным составом; углеродистых нитей в сочетании с фторлоновой набивкой.

К наиболее простым и надёжным относятся щелевые уплотнения, применяемые для уменьшения перетекания жидкости из области положительного давления в область всасывания с внешней стороны рабочего колеса пи p2>p1. В общем случае щелевое уплотнение представляет собой цилиндрическую щель, образованную неподвижной деталью - кольцом 1 корпуса 2 и вращающимся уплотнительным кольцом 4,установленном на роторе. Герметизирующая способность зависит от длины щели и зазора между вращающимися деталями, который хотя и устанавливается минимально возможным, чтобы исключить их трение, но вызывает значительные потери напора(давления) в щели. Чем больше путь протекания жидкости в зазоре, тем надёжнее уплотнение, поэтому щелевые уплотнения кольцевого типа применяются в низконапорных насосах, углового типа - в средненапорных и лабиринтного типа - в высоконапорных.

Торцевые уплотнения вала (одинарные и двойные), благодаря которым удаётся обеспечивать практически полную герметичность, не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, хотя с точки зрения конструкции, технологии изготовления и монтажа они более сложны, чем сальниковые уплотнения. Торцевые уплотнения допускают более значительное радиальное биение вала и имеют большой срок службы.

Одинарное торцевое уплотнение действует следующим образом. Втулка 5, укреплённая на валу штифтом 3, вращается вместе с валом 9 при работе насоса, создающего внутри корпуса давление жидкости p>. Усилием пружины 2 и давлением жидкости p в насосе втулка 5 (которая имеет определённую возможность перемещаться вдоль оси вала) прижимается (вправо) к торцу неподвижной втулки 6, фиксируемой в корпусе штифтом 8. На кольцевых поверхностях ( на торцах) подвижной втулки 5 и неподвижной втулки 6, в месте их соприкосновения, образуется так называемая пара трения(плотный контакт), препятствующий проникновению жидкости из полости насоса наружу, в область атмосферного давления . Практически неподвижные стыки уплотняются кольцами 4 и 5 из термостойкой резины.

Двойное торцевое уплотнение состоит из двух одинарных торцевых уплотнений. Такая конструкция практически исключает утечку перекачиваемой насосом жидкости через уплотнения.

Двойное торцевое уплотнение образует полость, через которую с помощью импеллера циркулирует нейтральная запирающая (затворная) жидкость (рекомендуется применять масла, имеющие кинематическую вязкость менее 3∙ /c (масло индустриальное 20, турбинное 22 и др.), воду и другие жидкости)

Разновидностью уплотнений являются импеллеры (динамические уплотнения). Их уплотняющая способность проявляется только при вращении вала. По конструкции они аналогичны рабочему колесу центробежного насоса и действуют по тому же принципу.

 

Сальниковое уплотнение (упрощенный вариант)

1. - нажимная втулка
2. - кольца набивки
3. - корпус
4. - защитная втулка
5. - вал

 

Одинарное торцевое уплотнение

 

1. - корпус
2. пружина
3, 8. - штифты
4, 7. - уплотнительные кольца
5, 6. - втулки
9. - вал

 

Двойное торцевое уплотнение

1. - корпус
2. - пружина
4. - штифт
4,7. - уплотнение
5,6. - втулки
8. - вал

 

Щелевое уплотнение

1. - неподвижное уплотнительное кольцо
2. - корпус насоса
3. - рабочее колесо
4. - вращающееся уплотнительное кольцо